Canard, Entenflugzeug oder Entenflügler

Als Canard, Entenflugzeug oder Entenflügler werden Flugzeuge bezeichnet, bei denen sich das Höhenleitwerk vor den Tragflächen befindet.


Speed Canard – Aufsicht

Es wird zwischen echten Entenflugzeugen, bei denen die Höhensteuerung alleine mit dem vorne liegenden Höhenleitwerk erfolgt, sowie modernen Verkehrsmaschinen und Kampfjets, die zusätzlich zu ihren herkömmlichen Höhenrudern Hilfssteuerflächen besitzen, unterschieden. Diese Flugzeuge sind meistens Delta-Flügler, die Canards kommen hauptsächlich bei Flugmanövern mit extremen Anstellwinkeln zum Einsatz. Die sowjetische Tupolew Tu-144 hatte beispielsweise ausfahrbare Canard-Flügel, die bei Start, Landung und beim Langsamflug eingesetzt wurden.

Begriffserklärung

Der Name canard kommt vom französischen Wort für Ente, deren Flugbild durch weit hinten liegende Flügel ansatzweise ähnlich ist. Besonders im Ausland wird der Begriff canard häufig auch für das Höhenleitwerk selbst verwendet.

Entwicklungsgeschichte


North American XB-70

Die Grundidee wurde von den Gebrüdern Wright erstmals nutzbar gemacht, und in den folgenden Jahrzehnten gab es eine beständige Beschäftigung der Konstrukteure mit dem Thema, was sich an der Tatsache ablesen lässt, dass viele Rekordleistungen mit Entenflugzeugen erbracht wurden. Andererseits blieb der kommerzielle Erfolg in der zivilen Luftfahrt aus. Es wurden bisher keine größeren Serien von Entenflugzeugen in den Handel gebracht. Das in 50 Exemplaren gebaute Reiseflugzeug Beechcraft Starship wurde vom Hersteller zurückgekauft und verschrottet. Burt Rutan verhalf dem Entenflugzeug mit seinen Entwürfen VariEze und LongEz zu einer gewissen Popularität.[1]
Funktionsweise

Während beim konventionellen Flugzeug das Höhenleitwerk aus Gründen der Längsstabilität eine abwärts gerichtete Kraft erzeugen muss, erzeugt es beim Canard-Flugzeug Auftrieb.
Vorteile der Canard-Bauweise

In bestimmten Flugzuständen resultiert die Canard-Bauweise in einem günstigeren Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand.[2]
Ein besseres Überziehverhalten entsteht, da der maximale Anstellwinkel des vorn liegenden Höhenleitwerks bei einem korrekt ausgelegten Entenflugzeug stets zuerst erreicht wird. Dadurch senkt sich die Nase des Flugzeugs selbständig wieder herab, was einen Strömungsabriss am Hauptflügel verhindert.[2]
geringes Geräuschniveau in der Passagierkabine, weil die Triebwerke in der Regel am Heck angeordnet werden.
Der Rumpf kann aufgrund der Schwerpunktlage in der Regel in seiner ganzen Länge für Passagiere, Fracht etc. genutzt werden.
Ein weit vorne liegender Canard, wie er beim Eurofighter verwendet wird, verbessert die Anströmung des Tragflügels und des Seitenruders bei hohen Anstellwinkeln.[3]
Da das Drehmoment der Tragflächen um die Querachse nicht durch Abtrieb wie an einem konventionellen Höhenruder, also eine nach unten gerichtete Luftkraft, sondern durch Auftrieb ausgeglichen wird, ergibt sich ein enormes Kraftstoff-Sparpotential. Die Kraft des Abtriebs wirkt wie zusätzliches Gewicht, die des Auftriebs hingegen hilft dabei, das Flugzeug in der Luft zu „tragen“.

Nachteile der Canard-Bauweise


Sichtbare Wirbelschleppen an den Canards einer North American XB-70


eingeschränkte Verwendung von Landeklappen am Tragflügel (erzeugen ein kopflastiges Moment, das vom Entenleitwerk auszugleichen ist und durch einen gleichsinnigen Ausschlag kompensiert wird. Der Canard muss mehr Auftrieb erzeugen. Bei einem herkömmlichen Flugzeug muss das kopflastige Moment durch Abtrieb kompensiert werden.)
Beeinflussung der Tragflügelumströmung durch das Entenleitwerk (bei den unten genannten modernen Kampfflugzeugen hingegen wird dieser Effekt genutzt, um die Leistung des Deltatragflügels und des Seitenleitwerks zu verbessern)[3]
schwierige Auslegung, weil stets das Überziehverhalten von Entenleitwerk und Flügel aufeinander abgestimmt werden muss und die Profilwahl des Höhenleitwerkes die Art des Überziehverhaltens beeinflusst
In der Regel sind wegen des kurzen Hebelarmes zum Schwerpunkt größere Seitenleitwerke nötig. Aus diesem Grund verwendet man bei vielen modernen Entenflugzeugen sehr große Winglets (teilweise mit eingebauten Seitenrudern) an den Flügelenden, um einerseits den Hebelarm zu vergrößern und gleichzeitig den induzierten Widerstand des Tragflügels zu verringern
Häufig ist das Blickfeld des Piloten durch das Entenleitwerk eingeschränkt.

Bekannte Canard-Flugzeuge

die Tupolew Tu 144
der Flyer, das Flugzeug der Gebrüder Wright, mit dem ihnen 1903 ihr erster Motorflug gelang, sowie weitere ihrer Maschinen mit ähnlicher Auslegung
das Segelflugzeug „Ente“, mit dem am 11. Juni 1928 der erste bemannte Raketenflug erfolgte
der Gyroflug SC01 Speed-Canard
der Eurofighter Typhoon als aktuelles europäisches Kampfflugzeug
die Dassault Rafale, ein aktuelles französisches Kampfflugzeug
die Schweizer Version der Mirage, die Mirage IIIs als Vorläufer der israelischen Kfir und französischen Rafale.
die israelische IAI Kfir
die israelische IAI Lavi, eine Entwicklung der 80er Jahre - wurde abgebrochen
die Rockwell-MBB X-31, mit der erstmals Flugmanöver im sogenannten Post-Stall-Bereich möglich waren (Strömung abgerissen)
die Grumman X-29 mit negativ gepfeilten Tragflächen, mit der sehr große Anstellwinkel geflogen wurden
verschiedene Flugzeuge von Burt Rutan wie etwa VariEze, LongEZ, Defiant, Solitaire, Proteus, VariViggen und das Weltrekordflugzeug Voyager, mit dem 1986 der erste Nonstopflug ohne Nachtanken um die Welt gelang
Beechcraft Starship, das als erstes Flugzeug seiner Klasse in Kunststoffbauweise eine Musterzulassung erhielt[3]
das Geschäfts- und Reiseflugzeug Piaggio P180 Avanti
Saab Kampfflugzeuge: Viggen und Gripen[3]
das polnische Segelflugzeug IS-5 Kaczka
die Canard 2FL, Canard SC und HL1 Colibri aus der Schweiz
die Kampfflugzeuge Kyushu J7W Shinden (Japan), SAI-Ambrosini S.S.4 (Italien) und Curtiss XP-55 Ascender (USA) aus der Zeit des Zweiten Weltkrieges
die Muskelkraftflugzeuge Gossamer Condor und Gossamer Albatross, mit denen zwei Kremer-Preise gewonnen wurden
das erste deutsche Solarflugzeug Solair I (von Günther Rochelt, 1980)
Mach-3-Flugzeuge North American XB-70 Valkyrie und Suchoi T-4 aus der Zeit des kalten Krieges
die Blériot Typen V, XXV und XXXIII
das Hydravion von Henri Fabre als erstes Wasserflugzeug 1910
die Wilhelm Focke-Ente, Patent 1908, 1. Flug September 1909 auf dem Bornstedter Feld bei Potsdam
die Focke-Wulf F 19 und F 19a Ente - auch als Focke-Wulf A 19 bezeichnet
die 14-bis von Alberto Santos-Dumont, mit der 1906 erste längere Motorflüge in Europa gelangen
das russische Kampfflugzeug Suchoi Su-47 Berkut
das russische Kampfflugzeug Mikojan-Gurewitsch MiG-39
das sowjetische Experimentalflugzeug MiG-8
das nicht verwirklichte Flugzeugprojekt Boeing Sonic Cruiser
das erste Tarnkappen-Kampfflugzeug, das in der V.R. China entwickelt wurde: Chengdu J-20

Siehe auch

Liste von Flugzeugtypen

Commons: Canard-Flugzeug – Sammlung von Bildern
Wiktionary: canard – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Quelle