Ein
Grenzschichtzaun
ist ein
aerodynamisches
Hilfsmittel, um das Stromungsabreißverhalten an
Flugzeugtragflachen
zu verbessern. Der Grenzschichtzaun ist ein an der Tragflache in Anstromrichtung angebrachter Steg, der die Querstromung in der
Grenzschicht
und damit ein Abfließen der Stromung zur Tragflachenspitze verhindert. Der Grenzschichtzaun wird hauptsachlich bei stark
gepfeilten
Tragflachen eingesetzt, um den
Stromungsabriss
am Außenflugel im Bereich der
Querruder
zu verhindern, der zu einem Abkippen des Flugzeugs fuhrt.
Grenzschichtzaune unterteilen dabei die Tragflache in mehrere Abschnitte. Moderne Entwurfsmethoden fur Tragflachen erlauben meist den Verzicht auf Grenzschichtzaune, die damit zunehmend als Notlosung angesehen werden.
Der Grenzschichtzaun wurde 1938 von dem bei der
Messerschmitt AG
arbeitenden
Wolfgang Liebe
entwickelt und zum Patent angemeldet.
[1]
Der erste Flug mit Grenzschichtzaunen fand am 16. September 1939 in Augsburg mit einer
Messerschmitt Bf 109 B-1
(D-IHHB, WNr. 290) statt.
[2]
Die Versuche fuhrten zum Erfolg und brachten deutliche Verbesserungen der Langsamflugeigenschaften. Es kam jedoch zu keiner Serieneinfuhrung in Deutschland. Spanische Lizenzbauten nutzten allerdings teilweise diese Erfindung.
Erst nach dem
Zweiten Weltkrieg
kam mit der
MiG-15
ein Flugzeug mit umfassender Grenzschichtzaunnutzung in den Einsatz. Die entsprechenden Tragflachen waren zuvor mit der
La-160
getestet worden. Grenzschichtzaune kamen daraufhin weitverbreitet auch bei zivilen Mustern zum Einsatz, so auch den ersten
Strahlverkehrsflugzeugen
Comet
,
Tu-104
und
Caravelle
. Eine einzigartige Ausfuhrung eines Grenzschichtzauns verwendet die
Tupolew Tu-160
, da dieser erst bei einem Schwenkwinkel der Tragflachen von 65° nach oben gefaltet wird. Bei kleineren Winkeln dient der Zaun als Abdeckung der Lucke zwischen Tragflache und Rumpf.
[3]
Den aerodynamischen Vorteilen steht der Nachteil starker Radarechos gegenuber. Die an sich glatte Flugelflache wirft Radarechos nur in bestimmten Winkeln zuruck. Grenzschichtzaune (aus Metall) auf der Flugeloberseite wirken aber wie Reflektoren und bilden somit starke Radarechos (Fachbegriff ?Radarfackeln“), was zu einer leichten Ortung des Flugzeuges fuhren kann
[4]
. Nachdem dieser Effekt erkannt worden war, verschwanden die Grenzschichtzaune bei neueren Militarflugzeugen recht bald wieder. Moderne militarische Flugzeugentwurfe kommen ganzlich ohne Grenzschichtzaune aus. Eine ahnliche Wirkung haben an der Tragflachenunterseite auch
Unterflugelstationen
, weshalb diese beiden Merkmale an modernen
Stealth
-Flugzeugen nicht mehr zu finden sind.
Neben Grenzschichtzaunen bestehen weitere Moglichkeiten, die Stromung uber der Tragflache ? besonders uber dem Außenbereich ? zu stabilisieren:
- ↑
Patent
DE700625
:
Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Stromungsstorungen an Flugzeugflugeln.
- ↑
Radinger, Schick:
Messerschmitt Me 109 ? Das meistgebaute Jagdflugzeug der Welt.
ISBN 3-925505-32-6
, S. 123.
- ↑
Piotr Butowski:
Blackjack Profile
. In: AIR International, Mai 2000, S. 287
- ↑
Doug Richardson:
STEALTH ? Unsichtbare Flugzeuge.
Verlag Stocker-Schmid (Motorbuch Verlag), 2002,
ISBN 3-7276-7096-7
(engl. Original:
Stealth Warplanes.
2001)