Deltaflügel

Die Avro Vulcan hat einen Deltaflügel mit doppelt geknickter Vorderkannte.

Deltaflügel haben, im Gegensatz zu herkömmlichen Flügelgeometrien (wie Rechteckflügel, Ellipsenflügel oder Trapezflügel) bei Flugzeugen die Form eines Dreieckes oder des griechischen Großbuchstaben Delta. Sie besitzen eine im Verhältnis zu ihrer Länge und Tiefe relativ geringe Profildicke.

Funktionsweise

Convair F-106 mit einem Deltaflügel mit grader Vorderkante.

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

Bei allen Tragflügeln entsteht der Auftrieb durch eine Beschleunigung der Strömung auf der Profiloberseite. Bei herkömmlichen Flügeln wird diese Geschwindigkeitserhöhung hauptsächlich durch die Profilgeometrie erreicht: Die durch eine relativ große Profildicke bedingte Beschleunigung der Luft auf der Profiloberseite führt zu einem Unterdruck, der als Auftriebskraft (Bernoulli-Effekt) wirkt. Dabei ist eine an der Oberfläche anliegende Strömung erforderlich.

Deltaflügel erhalten ihren Auftrieb jedoch nicht durch die Profilumströmung, sondern auf Grund von Wirbeln, die sich bei Anstellung des Flügels entlang der Vorderkanten bilden. Dabei löst die Strömung von der Oberfläche ab. Das Flügelprofil spielt dann kaum mehr eine Rolle. Die Luft in der Strömung wird durch die Wirbel beschleunigt, was wiederum die Auftriebskraft erzeugt.

Besonderheiten

Überziehsicherheit

Eine Besonderheit und ein Sicherheitsaspekt besteht darin, dass der Auftrieb eines Deltaflügels beim Unterschreiten der Mindestfluggeschwindigkeit trotz Strömungsabriss (s. vorangehenden Absatz) nicht zusammenbricht, sondern parallel zur sinkenden Fluggeschwindigkeit abnimmt. Ein Flugzeug mit Deltaflügeln sinkt (in normaler Fluglage) dadurch mit abnehmender Fluggeschwindigkeit schneller werdend nach unten und kann aus diesem Absinken leicht durch Geschwindigkeitserhöhung in den Gradeausflug überführt werden.

Leitwerksfunktion

Meist - außer bei Entenflügeln - dient der Deltaflügel auch als Höhenleitwerk. Die Klappen am Ende der Fläche werden dann entsprechend angesteuert. Weiterhin dienen diese als Querruder, wobei Höhen- und Querruderfunktion meist gemischt auf die gleichen Klappen wirken. Es gibt jedoch auch mehrere bekannte Ausnahmen wie die MiG-21 und die Douglas A-4 mit vollständigem Leitwerk.

Einsatzbereich

Deltaflügel eignen sich besonders für den transsonischen Bereich um Mach=1. Ihre relativ scharf gestalteten Vorderkanten und ihre große Pfeilung sollen das Auftreten von Verdichtungsstößen vermindern und ermöglichen den wirtschaftlichen Überschallflug. Im Unterschallbereich haben sie bei gleichem Auftrieb jedoch einen höheren Luftwiderstand als herkömmliche Flügel. Im höheren Überschallbereich (Mach>2) gibt es ebenfalls günstigere Flügelvarianten, etwa mit Stummelflügeln wie beim F-104.

Berühmte Deltaflugzeuge

Berühmte 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, MiG-21, MiG-39, Eurofighter EF 2000, Saab Draken, Saab Viggen, Saab JAS-39 Gripen, Avro Vulcan und die Passagierüberschalljets Concorde und Tupolew Tu-144. Die amerikanische Space Shuttle und die russische Buran bedienen sich ebenfalls dieser Tragflügelform.