Entwurf eines auf das Schleppen von Segelflugzeugen optimierten Leichtflugzeugs (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Am Anfang eines Segelfluges muss das unmotorisierte Segelflugzeug auf eine gewisse Höhe gebracht werden; daran hat sich bis zum heutigen Tage nichts geändert. Allenfalls die Methoden, derer man sich dazu bedient, haben gewechselt: Das Gummiseil wurde durch die Motorwinde abgelöst, für einige Zeit war das Schleppen mit einem Auto modern, und in gewissen Fällen benutzte man sogar Motorboote zum Schleppen.
Die eleganteste und derzeit meistpraktizierte Lösung ist zweifellos die, bei der der Segler an ein startendes Motorflugzeug angehängt und auf diese Weise in die Luft gezogen wird. Zu diesem Zweck sind bei den Flugsportgruppen verschiedenste einmotorige Flugzeuge in Gebrauch, die sich im Schleppeinsatz mehr oder weniger gut bewähren, denn bei näherem Hinsehen zeigen sich durchaus Probleme dieser 'Vernunftehe' im Schleppzug. Zum einen verbraucht das Motorflugzeug den grössten Teil seiner Motorleistung für den eigenen Steigflug, zum anderen liegen die erreichten Steiggeschwindigkeiten keinesfalls in einem Bereich, der beiden Flugzeugen gute Steigleistungen ermöglicht. Besonders der Schlepper fliegt oft am Rande des Überziehens, und seine erforderliche Klappenstellung ist für das Steigen sehr ungünstig.
In einer Untersuchung zum Thema 'optimales Schleppflugzeug' näherte sich M. Heinrich [5] dieser Problematik von einer anderen Seite und stellte gleichfalls fest, dass jenes 'optimale Schleppflugzeug' anders als die derzeit zu diesem Zweck eingesetzten Flugzeugtypen aussehen müsste: Die Flügelstreckung, als Verhältnis von quadrierter Spannweite zur Flügelfläche ein dimensionsloses Mass für das geometrische Seitenverhältnis des Flügels, sei dabei der ausschlaggebende Parameter. Zusammen mit einer starken Motorisierung würde der hochgestreckte Tragflügel einem Leichtflugzeug hervorragende Schlepp-Eigenschaften verleihen ¿ der leistungsgesteigerte Motorsegler wäre also der Prototyp des idealen Schleppers.
Nun lässt sich die Streckung des Tragflügels nur in begrenztem Rahmen sinnvoll variieren, ausserdem ist in aller Regel die Erhöhung der Streckung mit einer unwillkommenen Masse- und Gewichtszunahme gekoppelt. In der vorliegenden Arbeit werden daher zunächst verschiedene Ansätze zur Abschätzung des Flügelgewichtes ¿ unter besonderer Berücksichtigung der Streckung ¿ untersucht (siehe Kapitel 2 der vorgelegten Semesterarbeit), bevor anschliessend die Schleppflugproblematik näher betrachtet wird (Kapitel 3). Als Resultat soll eine [...]