Kurz erklärt: Welche Funktion hat das Leitwerk?

Stabile Steuerung
Kurz erklärt: Welche Funktion hat das Leitwerk?

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Veröffentlicht am 07.07.2024

Im Fall einer Canard-Auslegung bei Kampfjets liegt das Höhenleitwerk vor dem Flügel. Außerdem gibt es Deltaflügler ohne separates Höhenleitwerk (Dassault Mirage, BAC-Aérospatiale Concorde) und Nurflügler wie den B-2-Bomber, die sogar ohne Seitenleitwerk auskommen. In diesen Fällen übernehmen Klappen an der Hinterkante der Tragfläche die Steuerfunktionen. In Ergänzung der Leitwerke sind noch Querruder am Flügel nötig. Generell ist das Seitenleitwerk als senkrechte Fläche (Seitenflosse) auf der Rumpfoberseite angebracht – bei Kampfjets oft auch in doppelter Ausführung. Es muss für eine ausreichende Richtungsstabilität sorgen und bei Kursabweichungen ein rückdrehendes Moment erzeugen. Zur Steuerung um die Hochachse (Gierachse) dient das Seitenruder, das vom Piloten über Fußpedale bedient wird. Notwendig ist eine ausreichende Leitwerkswirksamkeit bei Extremsituationen wie einseitigem Triebwerksausfall oder Trudeln, wobei der Widerstand im Normalflug minimiert werden soll.

KL-Dokumentation

Steuerung um die Querachse

Das Höhenleitwerk, die horizontale Fläche, befindet sich rechts und links am Rumpf. Es wird für Steuerung und Trimmung um die Querachse (Nickachse) genutzt. Bedient wird es über Ziehen und Drücken des Steuerhorns oder Sticks. Der unbewegliche Teil des Leitwerks wird als Höhenflosse bezeichnet, der bewegliche als Höhenruder. Bei Verkehrsflugzeugen ist die Höhenflosse meist drehbar und ermöglicht so die Trimmung. Kampfjets haben oft ein Pendelleitwerk, bei dem die komplette Fläche für die Steuerung genutzt wird. Bei aerodynamisch stabil ausgelegten Flugzeugen erzeugt das Höhenleitwerk Abtrieb, um das inhärente kopflastige Moment auszugleichen – und dies bei allen zulässigen Schwerpunktlagen.

F-117 Nighthawk am Boden
US Air Force

Positionierung und Form

Für die Wirksamkeit zu beachten ist die Positionierung des Leitwerks unter Berücksichtigung des Abwindfelds der Tragflächen (variiert je nach Anstellwinkel und Landeklappenstellung). Im Laufe der Jahrzehnte wurden über ein halbes Dutzend Leitwerksformen verwendet. T-Leitwerke kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn die Triebwerke am Heck montiert sind. V-Leitwerke sollen durch die insgesamt kleinere Fläche den Reibungswiderstand senken. U- Leitwerke könnten künftig interessant werden, um den Lärm von Hecktriebwerken abzuschirmen. Immer ein Kompromiss ist die Leitwerksgröße bei Verkehrsflugzeugfamilien mit unterschiedlichen Rumpflängen (unterschiedlicher Hebelarm).