Tragflächen von Segelflugzeugen und Ultraleichtflugzeugen oder Windturbinenblätter
Die modernen Kunststofftragflächen von Segelflugzeugen oder Ultraleichtflugzeugen sind als Schalenkonstruktionen aufgebaut. Die Tragfläche besteht aus einem unteren und einem oberen Schalenelement. Die Schalenelemente werden häufig als Sandwichkonstruktion aufgebaut: ein Ober- und Unterlaminat aus faserverstärkten Kunststoffen mit einem leichten Füllstoff als Kernmaterial (z. B. Polyurethanschaum) dazwischen. Als Fasern im Laminat werden meist Glasfaser- oder Carbongewebe angewandt, die in einem Winkel von 45° in der Außenhaut positioniert werden, sodass die geschlossene Schalenkonstruktion der Tragflächen eine optimale Torsionssteifigkeit bietet.
An der dicksten Stelle der Tragfläche werden in Längsrichtung (in Richtung der Spannweite) einige Schichten mit unidirektionalen Fasern verarbeitet. Diese Verstärkungen werden als Gurte bezeichnet. Sie verleihen der Tragfläche die notwendige Biegesteifigkeit. Zwischen den Gurten befinden sich die Stege, die die Gurte in einem bestimmten Abstand zueinander halten. Die Gurte werden meist in der Ober- und Unterschale oder in den Stegen verarbeitet. Die Gurte und Stege bilden zusammen den Tragflächenholm, der die Durchbiegung der Tragfläche minimieren soll. Häufig werden in der Tragfläche außerdem Rippen verarbeitet, die die Schalenelemente in einem bestimmten Abstand zueinander halten.
Im folgenden Video wird ein Festigkeitstest an einer kohlefaserverstärkten Tragfläche eines Ultraleichtflugzeugs ausgeführt.
Eine moderne Entwicklung ist die Verwendung von pultrudierten Carbonstäben oder -lamellen (Streifen) als Gurtmaterial. Die Carbonprofile werden direkt zwischen den anderen Faserschichten der Außenhäute oder Stege einlaminiert. Wichtigster Vorteil ist die sehr hohe und zuverlässige Qualität der DPP-Pultrusionsprofile. Außerdem lässt sich viel Fertigungszeit einsparen, da das manuelle Laminieren von unidirektionalen Fasern sehr arbeitsintensiv ist.
Auf vergleichbare Weise werden auch kohlenstoffverstärkte Lamellen und Stäbe als Verstärkung in Windturbinenblättern angewandt.
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