Deltaflügel

Die Avro Vulcan hat einen Deltaflügel mit doppelt geknickter Vorderkante.

Als Deltaflügel bezeichnet man die Tragflächen eines Flugzeugs mit einer bestimmten Form. Deltaflügel haben im Gegensatz zu herkömmlichen Flügelgeometrien (wie Rechteckflügel, Ellipsenflügel oder Trapezflügel) bei Flugzeugen die Form eines Dreiecks und damit des griechischen Großbuchstabens Delta (Δ). Sie besitzen im Verhältnis zu ihrer Flügelspannweite und Tiefe eine relativ geringe Profildicke.

Deltaflügel werden bei überschallschnellen Flugzeugen eingesetzt, hierzu gehören Jagdflugzeuge und horizontal landende Raumschiffe.

Die Convair F-106 hat einen Deltaflügel mit gerader Vorderkante.

Schematische Darstellung der Wirbelbildung am Deltaflügel bei einem Anstellwinkel von 15 °. Der blaue Pfeil zeigt die Strömungsrichtung an.

Deltaflügel erhalten ihren Auftrieb bei hohen Anstellwinkeln auf Grund von zwei stabilen Wirbeln, die sich entlang der beiden Vorderkanten bilden. Dabei löst sich die Strömung von der Oberfläche ab. Das Flügelprofil spielt dann kaum mehr eine Rolle. Die Luft in der Strömung wird durch die Wirbel beschleunigt. Die Fläche wird durch den resultieren Unterdruck angezogen. Über jeder Tragflächenhälfte strömt die Luft in einem Wirbel nach innen drehend.

Besonderheiten

Das Ausbleiben eines vollständigen Strömungsabrisses stellt einen besonderen Sicherheitsaspekt dar. Das Abnehmen der Fluggeschwindigkeit, aufgrund eines hohen Anstellwinkels, führt bei einem Deltaflugzeug nur zu einem steileren Durchsacken und einem höheren Anstellwinkel; folglich lässt sich dies durch ausreichend Schub kompensieren und das Flugzeug wieder in eine normale Fluglage wie z. B. einen Geradeausflug überführen.

Die Steuerklappen am Deltaflügel können neben der Querruderfunktion auch das Höhenleitwerk ersetzen, die Klappen am Ende der Fläche werden dann entsprechend gemischt angesteuert. Alternativ oder zusätzlich werden Entenflügel eingesetzt. Auch das verbreitete vollständige Leitwerk kann mit Deltaflügeln und Entenflügeln kombiniert werden.

Einsatzbereich

Deltaflügel eignen sich besonders für den Überschallbereich. Ihre Form erlaubt eine große Fläche im Mach-Kegel. Im Unterschallbereich haben sie bei gleichem Auftrieb jedoch einen höheren Luftwiderstand als herkömmliche Tragflächen größerer Streckung. Jagdflugzeuge werden neben hoher Geschwindigkeit auf kleine Kurvenradien und hohe Drehraten ausgelegt. Für geringe Kurvenradien oder hohe Winkelgeschwindigkeit ist ein großer Auftrieb nötig, für hohe Geschwindigkeit ein geringer Widerstand. Der Deltaflügel stellt einen geeigneten Kompromiss dar, er kann dünn, stark gepfeilt, von geringer Spannweite und von großer Fläche sein. Die geringe Streckung führt zu einem geringeren Trägheitsmoment um die Längsachse, was zu einer höheren Rollbeschleunigung führt. Seine lange Flügelwurzel erlaubt eine hohe Verwindungssteifigkeit.

Der hohe Widerstand im Wirbelauftriebsmodus wird vom Space Shuttle genutzt, um nach dem Wiedereintritt, kontrolliert Energie abzubauen. Jagdflugzeuge haben ausreichend Schub, um die Verluste zu kompensieren.

Im Bereich des Flugmodellbaus haben Deltaflügel aufgrund ihrer einfachen Bauweise und Überziehsicherheit eine weite Verbreitung.

Deltaflugzeuge

Bekannte Flugzeuge mit Deltaflügel sind Maschinen der Baureihen:

• Dassault Mirage III, IV, V und 2000
• Dassault Rafale
• Convair B-58
• North American XB-70
• Suchoi T-4
• Mikojan-Gurewitsch MiG-21
• Mikojan-Gurewitsch MiG 1.44
• Eurofighter Typhoon
• Saab 35 Draken
• Saab 37 Viggen
• Saab JAS-39 Gripen
• Avro Vulcan
• sowie die Passagierüberschalljets Concorde und Tupolew Tu-144.

Das amerikanische Space Shuttle und die russische Buran bedienen sich ebenfalls dieser Tragflügelform.

Literatur

• Niels Klußmann, Arnim Malik: Lexikon der Luftfahrt. 2 Auflage. Springer, 2007, ISBN 9783540490951, S. 57 (online verfügbar).

Weblinks

•  Commons: Deltaflügel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien