Kastenholm

Seitenansicht unterschiedlicher Bauformen von Flügelholmen.
a: Kastenholm
b: I-Holm (Doppel-T-Träger)
c: C-Holm (U-Profil)

Ein Holm ist das tragende Bauteil eines Flugzeugflügels. Der balkenförmige Holm hat die Aufgabe, die aus den Luft- und Trägheitskräften resultierenden Querkräfte und Biegemomente aufzunehmen. Er besteht aus zwei Bauteilen, die unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Die Gurte (im Querschnitt rechts grau dargestellt) nehmen die Normalkräfte aus den Biegemomenten auf. Der Schubsteg (schwarz dargestellt) nimmt die Querkräfte auf und leitet den Schub zwischen den Gurten.

Anwendung im Flügel

Der Holm muss sowohl Festigkeitskriterien als auch Steifigkeitskriterien erfüllen. Er muss so steif sein, dass der Flügel sich nicht unzulässig verformt. Gleichzeitig muss die Festigkeit der Gurte ausreichend sein, um die Lasten ertragen zu können. Da Flugzeugflügel sich stark verformen können, werden Holme nach Theorie höherer Ordnung berechnet. Hierbei spielen besonders bei starker Krümmung die Druckkräfte auf den Schubsteg eine wichtige Rolle.

Mit Ausnahme des Kastenholms bestehen alle Holme aus offenen Querschnitten. Offene Querschnitte besitzen eine niedrige Torsions- und Wölbsteifigkeit. Holme mit offenem Querschnitt sind somit nicht geeignet, das Torsionsmoment des Flügels aufzunehmen. Daher werden Flugzeugflügel mit einem zusätzlichen, geschlossenen Profil ausgestattet, der Torsionsnase.

Bauformen

Holme werden in der Metallbauweise aus Blechen genietet aufgebaut oder aus dem Vollen gefräst (aus einem Materialblock herausgearbeitet). In Flugzeugen der Kunststoffbauweise sind Holme aus Faser-Kunststoff-Verbunden aufgebaut. Die Gurte werden bei dieser Bauform aus einer unidirektionalen Schicht hergestellt. Der Schubsteg besteht aus einem Gewebe unter 45°, den sogenannten AWV45. In Flügeln der Kunststoffbauweise übernimmt die geschlossene Flügelschale die Aufgabe der Torsionsnase.

Bei Flugzeugen in der Holzbauweise besteht der Holm aus geschichtetem Holz. Der Schubsteg wir aus gesperrtem Schichtholz hergestellt.

Flügel können mehr als einen Holm besitzen. Solche Flügel nennt man Mehrholmer.

Weitere Anwendungsgebiete

Holme werden auch in Rotorblättern, z. B. von Windenergieanlagen und Hubschraubern eingesetzt. Auch in Leitwerken, wie dem Seitenleitwerk, findet man einen Holm.

Weblinks

Funktionsweise und Herstellung eines Flügelholms im Segelflugzeug