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Fahrwerk (Flugzeug)
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Bei einem Flugzeugfahrwerk (englisch: landing gear) handelt es sich um die Gesamtheit der Räder und deren Aufhängung, Dämpfer, Lenkung, Bremsen und Reifen, die zum Start und zur Landung eines Flugzeuges oder Hubschraubers notwendig sind.
Die Flugzeugfahrwerke schnellfliegender Flugzeuge können eingefahren werden (Einziehfahrwerk, retractable gear), um den aerodynamischen Widerstand zu verringern. Die Anzahl der Räder ist wichtig für die Belastung der Landebahn. Die Belastbarkeit der Landebahn wird mit der Pavement Classification Number angegeben.
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Starres Fahrwerk
Befindet sich das Flugzeugfahrwerk starr an dem Flugzeug, ohne ganz oder teilweise in den Rumpf oder sonstige Verkleidungen eingezogen werden zu können, spricht man von einem starren Fahrwerk. Um den Luftwiderstand zu verringern, sind die Hauptfahrwerksbeine meist aerodynamisch verkleidet. Bei besonders langsamen Flugzeugen oder Hubschraubern wird jedoch auch darauf verzichtet.
Einziehfahrwerk
Befindet sich das Flugzeugfahrwerk hingegen so an dem Flugzeug angebracht, dass es eingefahren werden kann, sei es manuell oder automatisch (meist hydraulisch), um ganz oder teilweise in den Rumpf oder sonstige Verkleidungen eingezogen werden zu können, spricht man von einem einziehbaren Fahrwerk oder Einziehfahrwerk. Einziehfahrwerke fanden Mitte der 1930 Jahre in den Flugzeugbau Einzug (beispielsweise Heinkel He 70 Blitz, Airspeed AS 5 Courier), um dem Wunsch nach gesteigerten Fluggeschwindigkeiten Rechnung zu tragen. Die Position der Räder ist für den Piloten von seinem Sitz nicht einsehbar, deswegen muss die Stellung des Fahrwerkes, ein- oder ausgefahren, dem Piloten über Geräte angezeigt werden. Dabei gibt es elektrische sowie mechanische Anzeigen, die die Stellung des Fahrgestelles darstellen. Automatisch betätigte Fahrwerke besitzen in der Regel ein Notausfahrsystem, um das Fahrwerk auch bei Ausfall des Ausfahrsystems ausfahren zu können.
Das Einziehen des Fahrwerkes erfolgt fast unmittelbar nach dem Start, sobald eine positive Steigrate auf dem Steigmesser (VSI - Vertical Speed Indicator) angezeigt wird. Das Anheben der Flugzeugnase allein ist kein sicheres Zeichen, da das Flugzeug auch in dieser Lage sinken könnte. Spätestens am Ende der Landebahn wird das Fahrwerk nach dem Start nicht mehr gebraucht. Bei einigen Flugzeugen erhöht sich im Moment des Einfahrens der Luftwiderstand, da die Türen der Fahrwerksschächte dazu geöffnet werden. Das kann bei langsamen Geschwindigkeiten kritisch werden (z.B. beim Durchstarten mit einem ausgefallenem Treibwerk). In diesem Fall ist das Fahrwerk erst nach Erreichen der kritischen Geschwindigkeit einzufahren. Sofort nach dem Abheben werden die Räder auf Stillstand abgebremst um unerwünschte Kreiseleffekte der sich drehenden Räder zu eliminieren.
Der Fahrwerkshebel und vor allem seine Stellung ist vor allem bei Verkehrsflugzeugen verwechselungssischer sofort als solcher zu erkennen (relativ wuchtig mit einem Rad an der Spitze). Für jedes Fahrwerksbein existiert eine Anzeigenleuchte, bei einem Flugzeug mit 5 Fahrwerksbeinen somit fünf Leuchten, welche je nach Flugzeugtyp in den Farben rot, orange oder grün aufleuchten können. Die Semantik ist einfach:
- kein Licht: Fahrwerk eingefahren und verriegelt
- grünes Licht: Fahrwerk ausgefahren und verriegelt
- orangefarbenes Licht: Fahrwerk wird gerade ein/ausgefahren
- rotes Licht: Funktionsstörung
Das Ausfahren des Fahrwerks erfolgt im Sinkflug auf dem Gleitpfad und muss spätestens bei Erreichen des Final Approach Fix (FAF) abgeschlossen sein - in der Regel sind dies drei bis vier Minuten vor dem Aufsetzen. Vor allem bei winterlichen Verhältnissen ist man bestrebt das Ausfahren des Fahrwerkes möglichst nach hinten zu verschieben um bei feuchter Witterung Eisansatz an der Mechanik und insbesondere an den Bremsen zu verhindern.
In modernen Flugzeugen wird durch das Flight Management System verhindert das die Maschine mit eingefahrenem Fahrwerk landet. Das System gibt Warnsignale ab wenn sich die Maschine in Bodennähe im Sinkflug befindet.
Das Rennflugzeug Dayton-Wright RB war das erste Flugzeug mit Einziehfahrwerk. Es nahm 1920 für die USA am „James Gordon Bennett Aviation Cup“ teil, musste aber nach der ersten Runde wegen technischen Problemen ausscheiden.
Hecksporn- oder Heckradfahrwerk
Bei einem Heckspornfahrwerk befinden sich zwei Hauptfahrwerksstützen im Bereich des Flugzeugschwerpunktes und ein Schleifsporn im Heckbereich. Bei einem Heckradfahrwerk ist im Heck ein kleines Rad angebracht. Heckradfahrwerke (bisweilen auch konventionelle Fahrwerke genannt) befanden sich bis zur Einführung der Strahltriebwerke in der Überzahl. Gegenüber einem Bugradfahrwerk ist die Konstruktion etwas einfacher. Das Heckrad kann zusammen mit dem Seitenruder gelenkt ausgeführt werden. Nachteil der Konstruktion ist, dass der Rumpf im Stand hinten tiefer ist als vorne. Für den Piloten bedeutet das, dass die Sicht nach vorne während des Rollens stark eingeschränkt ist. Zum Abheben muss er während des Startvorgangs erst das Heck des Flugzeuges anheben und kann dann erst die Maschine vom Boden lösen. Bei Einsatz eines Strahltriebwerkes unterhalb der Flügel kann die Wirksamkeit des Höhenruders derart verringert sein, dass dieses Anheben nicht funktioniert. Deswegen wurde bereits das erste einsatzfähige Düsenflugzeug, die Messerschmitt Me 262, mit einem Bugradfahrwerk ausgeliefert. Für Passagiere bedeutet ein Heckradfahrwerk, dass man zum Ein- und Aussteigen im Flugzeug auf einer schrägen Ebene läuft.
Bugradfahrwerk
Bei einem Bugradfahrwerk befindet sich im vorderen Bereich des Flugzeugs ein Bugrad. Im Bereich des Flugzeugschwerpunktes befindet sich das Hauptfahrwerk. Das Flugzeug befindet sich zum Ein- und Aussteigen der Passagiere in der waagerechten Lage. Die Sicht des Piloten ist während des Rollens gut. Das Bugradfahrwerk ist die heute gebräuchliche Lösung sowohl im militärischen wie im zivilen Bereich. Das Bugrad kann lenkbar oder auch nur beweglich ausgeführt werden. Im letzteren Fall wird mit den Radbremsen des Hauptfahrwerkes am Boden gelenkt.
Bugrad
Das Bugrad ist Teil der Fahrwerksanlage eines Flugzeugs. Es befindet sich im vorderen Teil der Maschine, dem Bug, daher stammt der Name.
Das Bugrad ist entweder lenkbar oder frei drehend ausgeführt. Es nimmt im Gegensatz zum Hauptfahrwerk nur eine relativ geringe Teillast des Flugzeuges während des Rollens am Boden auf. Man spricht auch dann von einem Bugrad, wenn dort mehr als ein Rad angeordnet ist.
Bei Kampfflugzeugen, die auf Flugzeugträgern starten, ist das Bugrad sehr stabil, da es die Kräfte des Startkatapults aufnehmen muss. Bei Verkehrsflugzeugen, die an Flughäfen Parkpositionen mit Fluggastbrücken benutzen, wird die Schleppstange des Flugzeugschleppers, der das Flugzeug nach dem Beladen zurückschiebt, am Bugrad angekoppelt.
Hauptfahrwerk
Das Hauptfahrwerk ist Teil der Fahrwerksanlage eines Flugzeugs. Es befindet sich im Bereich des Schwerpunktes der Maschine und trägt die Hauptlast des Flugzeuges während des Rollens am Boden, daher stammt der Name.
Das Hauptfahrwerk kann aus lediglich einem Rad bestehen oder auch eine sehr komplizierte Mechanik umfassen. Einige Hauptfahrwerke (oder Teile davon) können gelenkt werden, um die Manövrierfähigkeit am Boden zu verbessern. Bei der Boeing 747 als Beispiel ist der hintere Teil des Hauptfahrwerks steuerbar, um engere Kurvenradien zu ermöglichen.
Manche Hauptfahrwerke können bereits im Fluge verdreht werden, um bei Seitenwindlandungen ohne ein seitliches Schieben der Maschine aufsetzen zu können (z.B. Boeing B-52).
Andere Lösungen
Abhängig vom Einsatzzweck können auch andere Fahrwerklösungen eingesetzt werden. Häufiger ausgeführt wurden Flugzeugfahrwerke mit zwei Hauptfahrwerksbeinen hintereinander im Rumpf und mit Stützrädern an den Flügeln (beispielsweise Hawker Siddeley Harrier). Segelflugzeuge besitzen oft nur ein Hauptfahrwerksrad und Scheuerleisten an den Flügeln. Besondere Schwerlastfahrwerksauslegungen besitzen eine sehr große Zahl an Hauptfahrwerksrädern um den Bodendruck gering zu halten und sind teilweise in der Höhe am Boden einstellbar ausgeführt, um die Be- und Entladung zu vereinfachen. In seltenen Fällen wurde das Fahrwerk auch abwerfbar gestaltet, um die Leistungsdaten des Flugzeuges zu verbessern, so etwa bei der Messerschmitt Me 163.
Schwimmer
Siehe Wasserflugzeug
Kufen
Kufen werden vereinzelt verwendet, z.B. bei der X-15, C130 für den Polareinsatz.
Ketten
Vereinzelt wurde für den Einsatz von nicht tragfähigem Untergrund auch ein Kettenfahrwerk eingesetzt. Dies konnte sich jedoch aufgrund des hohen Gewichts und unlösbarer technischer Schwierigkeiten nicht durchsetzen.
siehe auch
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