Leitwerke dienen zur Stabilisierung, Steuerung und Trimmung von Flugzeugen. Doch ihre Erscheinung ist mannigfaltig – es gibt viele Leitwerk-Konstellationen, und sogar Flugzeuge ohne Leitwerk. Eine kleine Leitwerkkunde.

Sie befinden sich fast immer am Heck, so dass ein guter Hebelarm (Abstand Kraftangriffspunkt zum Schwerpunkt) gegeben ist. 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.

Das Seitenleitwerk stabilisiert

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 einseitiger Triebweksausfall oder Trudeln, wobei der Widerstand im Normalflug minimiert werden soll.

Patrick Zwerger

Bei manchen Kampfjets, hier der Eurofighter Typhoon, befindet sich das Höhenleitwerk in Form von Canards vor den Tragflächen.

Steuern und trimmen: das Höhenleitwerk

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. Für die Wirksamkeit zu beachten ist die Positionierung des Leitwerks unter Berücksichtigung des Abwindfelds der Tragflächen (variiert je nach Anstellwinkel und Landeklappenstellung).

Vielfalt am Heck

Im Laufe der Jahrzehnte wurden über ein halbes Dutzend Leitwerksformen verwendet (siehe auch Beispielbilder). 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).

UAV DACH: Beitrag im Original auf https://www.flugrevue.de/flugzeugbau/flug-revue-erklaert-welche-aufgaben-erfuellt-ein-leitwerk/, mit freundlicher Genehmigung von FLUG REVUE automatisch importiert. Der Beitrag gibt nicht unbedingt die Meinung oder Position des UAV DACH e.V. wieder.