Größere Bremsklappen für die B13

(verfasst von Robert May)

Unser neuster Prototyp, die B13, kann nun endlich wieder in die Luft! Die Akaflieg hat in den letzten zwei Jahren daran gearbeitet, die alten Bremsklappen der B13 durch neue, größere zu ersetzen.

Um sicher zu landen, brauchen Segelflugzeuge sogenannte Bremsklappen. Diese Klappen fahren aus dem Flügel aus und verschlechtern gezielt die Gleitzahl. So können steilere Anflüge mit Höhenreserven geflogen werden. Für die Zulassung eines Segelflugzeugs wird gefordert, dass es im Landeanflug mit ausgefahrenen Bremsklappen eine Gleitzahl von maximal Sieben erreichen kann. Das bedeutet, dass es für jeden Meter Höhenverlust nur Sieben Meter vorwärts gleitet. Zum Vergleich: Die B13 fliegt ohne Bremsklappen mit einer Gleitzahl von 46.

In der Flugerprobung hatte sich gezeigt, dass die Bremsklappenwirkung bei der B13 zu gering war, um die Forderung an die Gleitzahl im Landeanflug zu erfüllen. Die Fläche der Bremsklappen wurde um ca. 70% auf 0,75 m² erhöht. Weil diese Fläche für den normalen Flug in den Flügel eingefahren werden muss, in dem aber eigentlich nur Platz für die alten Klappen vorgesehen ist, wurde der verfügbare Bauraum schnell knapp. Durch den Einsatz von Aluminium-Frästeilen und einigen kniffligen Detaillösungen, konnte eine passende Lösung gefunden werden. Eine Bremsklappe muss aber nicht nur viel Widerstand im Landeanflug erzeugen, sondern auch den Luftkräften bei der höchstzulässigen Geschwindigkeit des Segelflugzeugs standhalten. Im Falle der B13 sind das 220 km/h, was einer Kraft von 4400 N entspricht, die sich auf die beiden Klappen mit ihren jeweils drei Blechen aufteilt. Dass die neuen Klappen und die B13 diesen Belastungen (zuzüglich Sicherheitsfaktoren) standhalten, wurde in mehreren Belastungsversuchen am Boden überprüft.

Der Einbau der Bremsklappen verzögerte sich (man kennt es) durch die Corona-Pandemie und die damit verbundenen Einschränkungen im Werkstattbetrieb. Im Frühjahr `21 war es endlich so weit, dass sich ein zunächst noch kleiner Kreis von Akaflieger*innen an den Umbau der Klappen machte. Dazu mussten erst die alten Bremsklappen ausgebaut werden, wogegen sich die B13 über Wochen mit allen Kräften zu wehren versuchte. Entsprechend groß war die Freude, als die neuen Klappen zum ersten Mal montiert werden konnten, und die Erleichterung, dass sie dann auch wirklich in den Flügel passten.

Bekanntlich nehmen die letzten 10% der Arbeit 90% der Zeit in Anspruch. So war es auch bei den Bremsklappen: Die Abdeckbänder, die bei eingefahrenen Bremsklappen die Flügelschale verschließen, mussten über mehrere Anläufe an genau der richtigen Position montiert und verklebt werden. Außerdem wurden in der Steuerung neue Anschläge eingeklebt, die verhindern, dass die Klappen zu weit ausfahren.

Mit einigen Tagen Verspätung ging es dann los zum Sommertreffen der Idaflieg. Hier herrschen beste Bedingungen für die Erprobung von Segelflugzeugen. Nach intensiver Begutachtung durch viele erfahrene Ingenieur*innen und Pilot*innen und letzte Einstellarbeiten an den Abdeckbändern ging es endlich in die Luft. Zuerst galt es, die einwandfreie Funktion der Klappen in einem Geschwindigkeitsbereich zu erproben, der einen sicheren Betrieb bis zur Landung abdeckt. Genau wie erhofft war dieser Flug schnell erledigt und offenbarte keine großen Probleme.

Es folgte eine wetterbedingte Pause, die noch zur Optimierung der Steuerung und einer gründlichen Kontrolle genutzt wurde. Im zweiten Erprobungsflug wurden bei maximaler Abflugmasse der B13 (also voll beladen) die Langsamflugeigenschaften und die Gleitzahl mit ausgefahrenen Klappen ermittelt.

Darauf folgten noch zwei Versuche, in denen die Klappen bei der höchsten zulässigen Geschwindigkeit im Flug ausgefahren wurden, ohne dadurch Schaden zu nehmen oder das Flugverhalten negativ zu beeinflussen. Diese letzten Flüge waren für den Piloten sicherlich die spannendsten der Kampagne, aber auch das Team am Boden fieberte mit. Es war zwar alles Mögliche geprüft und berechnet, aber ein gehöriger Rest an Nervosität blieb dann doch. Umso größer die Erleichterung nach der erfolgreichen Abschlusslandung.

Die vorläufigen Ergebnisse der Flugversuche sind vielversprechend. Die B13 ist durch die neuen Bremsklappen deutlich aufgewertet und wird nach einer weiteren gründlichen Überprüfung ihres Innenlebens an ihrem Heimatplatz Kammermark wieder in Betrieb gehen. Wir freuen uns, unseren Prototypen in Zukunft endlich steil anfliegen und kurz landen zu sehen. Noch größer ist aber die Freude über die großzügige Unterstützung, die wir im Laufe des Projekts von so vielen Seiten erfahren durften und natürlich über die Leistung eines wachsenden Teams an Studierenden, das in kürzester Zeit eine scheinbar unmögliche Aufgabe bewältigt hat.