Längsstabilität

Die Längsstabilität ist die Stabilität der Längsachse eines Flugzeugs um seine Querachse. Die entsprechende Bewegung um die Querachse wird nicken genannt. Die Bewegung um die Längsachse (Rollen) zählt nicht zur Längsstabilität.

Als Maß für die statische Längsstabilität kann die Formel    $\frac{{\Delta}M}{{\Delta}{\alpha}}$    beigezogen werden, also die Rückstellkraft (in Nm) bei einer Lageänderung (in Winkelgrad).

Stabile Auslegung

Kippmoment bei einem stabilen (oben) und instabilen (unten) Flugzeug bei hohem Anstellwinkel, Schwerpunkt blau

Die aerodynamische Stabilität von antriebslosen Flugzeugen wird durch die Lage des aerodynamischen Druckpunktes zum Schwerpunkt bestimmt. Um eigenstabil zu sein muss der Schwerpunkt vor dem Druckpunkt liegen. Wird in diesem Fall die Lage der Längsachse gestört, entsteht durch den hinter dem Schwerpunkt liegenden Druckpunkt ein Drehmoment, das der Lageänderung entgegenwirkt. Die Längsachse wird dadurch in die Ausgangslage zurückgedreht.

Bei motorgetriebenen Flugzeugen spielt daneben die Lage und die Kraft des Antriebs eine wesentliche Rolle für die Stabilität und die Steuerbarkeit. Da jedoch die meisten Flugzeuge auch antriebslos flugfähig und steuerbar sein sollen, werden sie nach dem obigen Prinzip aerodynamisch stabil ausgelegt.

Instabile Auslegung

Die Aerodynamik moderner Kampfflugzeugen wird so ausgelegt, dass bei Unterschallgeschwindigkeit der Schwerpunkt hinter dem Druckpunkt liegt, was zu einem instabilen aerodynamischen Verhalten führt. Durch den vor dem Schwerpunkt liegenden Druckpunkt wirkt während des Fluges ein Kippmoment, das bestrebt ist, das Flugzeug um die Querachse zu drehen. Dieses Kippmoment muss permanent durch Rudereingriffe ausgeglichen werden. Die Ruder werden durch einen Fluglagecomputer gesteuert, der die Fluglage mittels der Daten von Strömungs- und Fluglagesensoren ständig aktiv korrigiert. Bei engen Kurven müssen die Ruder wegen der Aufstellneigung das Flugzeug nicht gegen das Rückstellmoment des Druckpunktes drücken. Stattdessen wird die Ausbrechneigung des Flugzeuges genutzt, um besonders schnell zu manövrieren, was zu einer überlegenen Wendigkeit gegenüber stabilen Flugzeugen führt. Da es für einen Menschen unmöglich wäre, das Ausbrechen des Flugzeuges zu verhindern, muss bei einem Ausfall des Fluglagecomputers der Schleudersitz ausgelöst werden, da das Flugzeug dann nicht mehr kontrollierbar ist und bei hohen Geschwindigkeiten durch die aerodynamischen Kräfte zerstört wird.

Siehe auch

• Neutralpunkt (Luftfahrt)

Quellen

• Götsch, Ernst - Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8

Weblinks

• Aerodynamik - Grundlagen nicht nur für Hubschrauber