Tragfläche
Die Tragfläche ist das Bauteil eines Flugzeugs, das den Auftrieb erzeugt.
Funktionsprinzip
Der Auftrieb entsteht durch die spezielle Form der Tragfläche. Die Oberseite ist gewölbt, sodass die anströmende Luft dort einen Unterdruck erzeugt. Auf der Unterseite baut sich dagegen ein Überdruck auf. Dieser Druckunterschied drückt die Tragfläche, und damit das Flugzeug, nach oben. Da Tragflächen nur bei bewegter Luft Auftrieb liefern, spricht man von dynamischem Auftrieb.
Form
In der Frühzeit der Fliegerei waren die Tragflächen entweder einfache Rechtecke oder in ihrer Form dem Vogelflügel nachempfunden. Heutige Tragflächen haben eine Vielzahl verschiedener Formen. In der Regel sind sie lang gestreckt, wobei sie sich oft zum Ende hin verjüngen und bei modernen Verkehrsflugzeugen in Winglets übergehen. Überschallflugzeuge, z.B. die Concorde, haben oft dreieckige Tragflächen. Daneben sind noch eine Reihe weiterer Formen, z.B. ringförmige Tragflächen, möglich, die aber bislang nur bei Modellflugzeugen verwirklicht wurden.
Insbesondere bei Flugzeugen mit Strahlantrieb ("Düsenflugzeuge") sind die Tragflächen zur Verringerung des Luftwiderstands oft pfeilförmig nach hinten abgewinkelt. Eine Reihe von Militärflugzeugen, die in der 60er und 70er Jahren konstruiert wurden, können die Pfeilung ihrer Tragflächen im Flug verstellen (Schwenkflügelflugzeuge), um sie optimal an die jeweilige Geschwindigkeit anzupassen.
Anordnung
Je nach Höhe der Anbringung der Tragflächen teilt man Flugzeuge in Tiefdecker (der Rumpf sitzt auf den Tragflächen), Mitteldecker (mittlere Höhe), Schulterdecker (bündig mit der Rumpfoberkante) und Hochdecker (Tragflächen über dem Rumpf) ein.
Die meisten modernen Flugzeuge besitzen auf jeder Seite des Rumpfs eine Tragfläche. In den ersten Jahrzehnten der Fliegerei waren Doppeldecker mit jeweils zwei Tragflächen übereinander häufig, vereinzelt wurden sogar Dreidecker gebaut. Heute werden Doppeldecker nur noch für den Kunstflug gebaut. Einige Hochdecker besaßen nur eine einzige Tragfläche, unter der der Rumpf hing. Flugzeuge, mit zwei hintereinander angeordneten Tragflächenpaaren blieben eine Rarität.
Antrieb
Anders als bei den Flügeln der Tiere, die Vortrieb und Auftrieb erzeugen, liefern Tragflächen nur Auftrieb. Der Vortrieb muss von separaten Triebwerken erzeugt werden. Zu Beginn der Fliegerei wurde mit Tragflächen experimentiert, die den Flügelschlag der Vögel nachahmen und dadurch Vortrieb erzeugen sollten. Diese Konstruktionen (Schwingenflugzeuge) erwiesen sich jedoch als zu kompliziert.
Die einzige praktikable Lösung einer Kombination von Vor- und Auftrieb in der Tragfläche besteht darin, die Tragflächen um eine vertikale Achse rotieren zu lassen. In diesem Fall spricht man dann aber von einem Rotor (siehe Hubschrauber).
Weitere Funktionen
Tragflächen moderner Flugzeuge erfüllen noch eine Reihe weiterer Funktionen:
- Sie enthalten große Treibstofftanks
- Sie tragen eine Vielzahl von Klappen zur Steuerung, z.B. Querruder, Spoiler, Landeklappen, Vorflügel
- Durch eine elastische Bauweise sind die Tragflächen gleichzeitig die Federung des Flugzeugs und fangen vertikale Kräfte durch Luftwirbel ab
- Sie bilden bei vielen Großflugzeugen die Aufhängung für die Triebwerke (meistens in Gondeln darunter)Die Tragfläche ist das Bauteil eines Flugzeugs, das den Auftrieb erzeugt.