Boxwing

Ultraleichtflugzeug Sunny

Mit Boxwing (englisch: box wing oder box-wing bzw. joint wing) wird eine besondere Tragflächenanordnung bei Flugzeugen bezeichnet. Durch die Verwendung von zwei übereinanderliegenden unterschiedlichen Tragflächenformen, die an den Tragflächenenden miteinander verbunden sind, ergibt sich ein sehr stabiles Flugverhalten. Neben der verbesserten Stabilität ist auch die kompakte Bauweise ein zusätzliches Argument für die Verwendung der Boxwing-Tragflächen.

Geschichte

Blériot III

Blériot IV

Schon 1906 konstruierten Louis Blériot und Gabriel Voisin mit der Blériot III einen Doppeldecker in einer Boxwing artigen Konfiguration. Die ersten aerodynamischen Berechnungen dazu wurden 1924 von Ludwig Prandtl veröffentlicht.^[1] Die erste Anwendung des Boxwing-Konzepts in der heute angewendeten Form geht auf Alexander Lippisch zurück, der Anfang der 1930er einen entsprechenden Doppeldecker entwarf, der jedoch über die Modellversuchsphase nicht hinaus kam.^[2] Die obere Tragfläche war dabei durchgehend ungepfeilt, während die untere negativ gepfeilt ausgeführt wurde. Die Seitenleitwerksflächen stellten jeweils die Verbindung zwischen den Tragflächen her. Eine starke Ähnlichkeit mit dem Boxwing-Konzept zeigte 2001 auch ein Entwurf von Luigi Colani, der ein Passagierflugzeug mit 80 m Spannweite entwarf.

Praktische Anwendung

Neben der Anwendung bei einigen Modellflugzeugen wird dieses Tragflächenkonzept auch beim Ultraleichtflugzeug Sunny als erstem manntragenden Flugzeug eingesetzt.^[3] Die verwendeten Tragflächenarten ergänzen sich hierbei. Die obere Fläche hat das Layout eines gepfeilten Deltaflügels. Die Fläche dreht sich ohne Steuereinwirkung in den Wind. Bei gewichtskraftgesteuerten Ultraleichtflugzeugen erfordert dieses Eigensteuerungsverhalten ein stetes Gegensteuern des Piloten. Bei Boxwing-Flugzeugen wird diese Gegensteuerungskraft durch die untere, gerade Tragfläche aufgehoben. In der Praxis muss ein Pilot bei Seitenwind keine ausgleichenden Steuereingriffe tätigen. Die Sunny fliegt ohne erhöhten Widerstand leicht seitlich schiebend, aber ohne Fahrtverlust in die gewünschte Richtung.

Zudem verhindert die Boxwing-Fläche ein Stallen des Flugzeuges. Da die obere Fläche 2/3 des Gesamtauftriebes erzeugt, nimmt das Flugzeug bei Fahrtverlust einfach die Flugzeugnase nach unten und baut durch die entstehende höhere Fahrt wieder Auftrieb auf. Die untere Fläche erzeugt dabei stets Auftrieb und hält das Flugzeug stabil, ohne eine Abkippneigung zu erzeugen.

Siehe auch

• Ringflügler

Weblinks

• Globalsecurity: Box Wing Concept under the AMA Program von Lockheed Martin (engl.)
• AIAA: Exploratory Studies of Joined Wing Aeroelasticity, Luciano Demasi and Eli Livne, University of Washington, Seattle, Washington 98195-2400
• AIAA: STRUCTURAL ANALYSIS OF JOINT WINGS by Brian Dreibelbis* and Jim Barth
• Uni Stanford: NONPLANAR WING CONCEPTS FOR INCREASED AIRCRAFT EFFICIENCY
• NASA: Optimization of Joined-Wing Aircraft
• Futuristic Flying: Brilliant Prototype & Concept Airplanes

Einzelnachweise

1. ↑ Conceptual Design of a Medium Range Box Wing Aircraft
2. ↑ Karl R. Pawlas: Schwanzlose oder Ente - Heinkel RRG Doppeldecker, ein Aufklärerprojekt aus dem Jahre 1932, in Luftfahrt-Lexikon, Beitragskennung 3111-100-1 Beschreibung des Lippisch-Entwurfs im Luftfahrt-Lexikon
3. ↑ Die Geschichte des SUNNY-Boxwing