Wozu sind Winglets gut?

[Huss]

Original geschrieben von citizen

Die Spriteinsparungen können enorm sein und betragen bei einer B737-800 ca. 5 %.

Hallo Heimo, Peterle und @ll ;-)

Also auf diese Werbebotschaft bin ich auch reingefallen....anfangs.

Aufgrund eines Fotos der "Staatsloterie":

http://www.fysb.de/viewfile.htm?Pax_...MWZiZGJjM2.jpg

von der Transavia das ich mal gemacht habe schrieb mich einer der PIC's von denen an.

Dann habe ich das ganze nochmals verifizieren versucht bei einem "heimischen Winglet-Flugzeug-einsetzer" ;-).

Es sieht in der Praxis jedenfalls etwas durchwachsen aus:
Die Transavia WL braucht bis zu 4,4% mehr Sprit als die "normale" 737-800!
Die WL sind um 1,2t schwerer als die "normalen", da die Winglets einiges an Gewicht haben und im hinteren Ladebereich ein Förderband eingebaut ist:

http://www.luftfahrt.net/galerie/showpix.php?id=8481

Dei paar % "bessere" Flugeeigenschaften merkt man in der Praxis so gut wie nicht (denn die Schwankungen in der Realität sind viel größer)

Es ist aber generell so, daß trotzdem ein gewisser mehr/weniger Verbrauch schwer zu belegen ist - Es hängt auch vom Einsatz ab. Der Flieger ist schwerer, man kann auch mehr einladen... etc.

Die meisten Leute sind jedenfalls der Meinung das die Boeingwerte von bis zu 4% Ersparniss viel zu hoch sind... Sie sind wohl unter 2%.

Lauda hat damals keine WL bestellt, weil Boeing ja genau weiß wie lang ein Flugzeug lebt, wieviel Ersparniss sie bringe und verlangt an die 2/3 der "eingesparten" Spritmenge an Kosten mehr für die WL.

Das alles ist aber sowieso nur mehr "historisch" interessant - denn es wird seit einiger Zeit (ich glaub Mitte 2001) ja nur noch WL geliefert.

[lprandtl]

Mann, Iprandtl, "2. Helmholtzscher Wirbelsatz" - das klingt ja schon nach Quantenphysik!

Ist doch "nur" Aerodynamik

Schon klasse, so hat man mit zwei Sätzen vorgetäuscht, man hätte Ahnung. Rechnen könnte ich es (noch) nicht ... allerdings habe ich innerhalb der nächsten paar Monate auch eine Prüfung im Fach Aerdoynamik angepeilt, da sollte man dann doch Bescheid wissen

Grüße,
Ingo

[BeatmasterAlex]

Und aufgrund des Stichwortes:

Noch quantenmechanische Grüsse vom GEO600-Team ;-)

Alex

[alexee on a B747]

Original geschrieben von D-MIKA
das dürften die sogenannten "Wingtips" sein, zu sehen auch am A310
noch paar Jahre hin und die Enden der Dinger sind überm Flieger verbunden (Wingring)

Du meinst wohl den A300, der A310 hat doch schon größere Endstück, die man schon als Winglet bezeihnen kann.

[ThomasWinter]

Hi Leute,

als alter Segelflieger muss ich auch mal meinen Senf zu der Winglet-Geschichte geben.

Winglets sind dazu da, um den sog. induzierten Widerstand zu verringern. Um zu begreifen warum möchte ich euch mal kurz die Hintergründe erläutern (Peterle hat ja schon vorgegrifen, ich versuchs jetzt mal etwas genauer):

Durch die Profilwölbung entstehen auf Ober- und Unterseite unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten. Die Differenz beider Geschwindigkeiten und damit der auszugleichende Druckunterschied ist umso höher, je "dicker" der Flügel ist. Dieser "Druckausgleich" findet zu größten Teilen am Randbogen des Flügels statt. Es entstehen die sog. Wirbelschleppen. (induzierter Widerstand). Man versucht also das Flügelprofil auf möglichst kleiner Länge möglichst dünn zu bekommen um eben auch die Druckunterschiede kleiner zu kriegen. Da man dass aber nicht horizontal machen kann, weil sich sonst am äußeren Flügelteil extrem hohe Strömungsgeschwindigkeiten bilden und dadurch diverse Probleme bezüglich flattern, highspeed-stall usw. auftreten können, sind diese Bereiche mit super-laminarem (flachem, dünnem) Profil nach oben gebogen. Dadurch können sie keinen Auftrieb erzeugen. Dies beugt den oben genannten Gefahren vor.

Ganz wird man diesen induzierten Widerstand wohl nie wegbekommen, denn ein Druckunterschied ist immer da. Egal wie dünn das Profil außen schon ist. Es gab vor einigen Jahren mal verschiedene Überlegungen wie man denn das Problem noch lösen könnte. Das ging von "Winggrids" (einem Ansteckflügel der wie ein Gurkenhobel aufgefächert ist) bis hin zu den (das Wort ist oben schonmal gefallen) Wingrings. Hier wird der Flügel aber nicht ums Flugzeug gebaut, sondern einfach ein Ring als Randbogen konstruiert. Man könnte in Flugrichtung durchschauen. Die Idee war grundsätzlich sehr gut, (Lässt man den Flügel nicht enden, findet kein Ausgleich am Randbogen statt) scheiterte aber an anderen Sachen. Man müsste für diesen "Wingring" ein symetrisches Profil entwickeln, weil ja durch die Wölbung nach oben der "obere" Teil der Wingrings quasi im "Rückenflug" wäre. (Eigenartiges Strömungsverhalten) Symetrischen Profilen wäre das grundsätzlich egal, sie haben aber den Nachteil, dass sie bei hohen Geschwindigkeiten sehr viel Widerstand bieten. (Übrigens: Airliner haben Laminar-Profile). Da dieser Widerstand leider größer ist als der induzierte Widerstand NACH Winglets erwies sich diese Idee als unwirtschaftlich. Außerdem gab es diverse Probleme mit der Stabilität.

Für Interessierte:

DAS WINGGRID -> http://www.winggrid.ch/

Zum "Wingring" habe ich leider keine URL parat. Es gab aber mal einen schönen Bericht im Aerokurier dazu.

Die Flugeigenschaften verbessern sich teilweise (je nach Auslegung) erheblich. Das lässt sich allerdings nur in kleineren Flugzeugen feststellen, denn die großen Kisten kommen in solche Flugzustände gar nicht rein.

Beispiel:

Ich besitze eine LS7 (Rennklasse-Segelflugzeug, Insider wissen vielleicht Bescheid). Diese LS7 hatte eine relativ kritisches Profil was Anstellwinkel betraf. Sie hatte beispielsweise die Eigenart, wenn der Pilot aus dem schnellen Vorflug (150 km/H) ein die Thermik eingestiegen ist (hochziehen, einkreisen), dass sie manchmal ganz einfach einen Ströumgsabriss am jeweils kreisäußeren Flügel gehabt hat, dann zur Außenseite hin abgekippt ist und in stationäres Trudeln überging. Das kostete in ihrer Geschichte 2 Piloten das Leben. Sie bekam dadurch einen schlechten Ruf und ihre Produktion wurde eingestellt. Der Hersteller entwickelte wenig später Winglets für die Maschine. Und siehe da. Das Abreiß-Verhalten konnte damit ausgemerzt werden. Sie fliegt jetzt auch im Kreisflug in der Thermik deutlich stabiler. Wie gesagt. Das sind Extremfälle. Einem Airliner wird das vermutlich nicht passieren. Hier ist wohl das Hauptaugenmerk auf den Spritverbauch gelegt. Ein Vereinsmitglied bei uns fliegt auf der 737-800 bei HLX und meint auch, dass durch die Winglets ca 4-5 % Treibstoff eingespart werden können. Ist also nicht nur Werbung.

Zu guter Letzt sehen die Dinger natürlich auch toll aus. Ich möchte sie an meiner LS7 nicht mehr missen. Natürlich auch, weil ich beim Eindrehen ins Endteil nicht so mir nichts dir nichts 2 Umdrehungen nach unten machen möchte. Kann dann schon knapp werden.

Ich hoffe ich konnte euch die Zusammenhänge ein bisschen erläutern und auch ein wenig Info's drum rum geben.

Wow. Jetzt tun mir die Finger weh ;-)

Gruß

Thomas

[Peterle]

... Deinen Beitrag.

Ich gab' so das Gefühl, dass man optimale Eigenschaften bei ALLEN Zuständen letztlich wohl nur durch eine sehr variable Flächen-Geometrie hinbekommt:

Winggrids (boah, Gurkenhobel ), rechteckige Form und starke Schränkung beim Langsamflug (so machen's die Geier (mit ihrem Gurkenhobel ) ja auch ), Wingtips, elliptische oder starke Pfeilform beim Schnellflug, dazu geschwindigkeitsabhängig Vortexgeneratoren und Grenzschichtzäunne zum Ausfahren.

Von der Natur lernen heisst siegen lernen

Nee, ich mein's tatsächlich ganz ernst - leider wird's wohl noch ein bischen dauern, bis man das alles konstruktiv hinbekommt...

Danke nochmal
Viele Grüsse
Peter