Flächenbelastung (Flügel)

Die Flächenbelastung ${\displaystyle B}$ eines Flügels ergibt sich aus der Masse ${\displaystyle m}$ eines Flugkörpers geteilt durch die Flügelfläche ${\displaystyle A}$:

${\displaystyle B={\frac {m}{A}}}$.

Falls die Tragfläche kein Rechteck ist, muss sie als Integral über die Spannweite ${\displaystyle b}$ betrachtet werden:

${\displaystyle B={\frac {m}{\int \limits _{-{\frac {b}{2}}}^{+{\frac {b}{2}}}l(y)\,dy}}}$

bzw. bei rechts/links-symmetrischen Flügeln

${\displaystyle B={\frac {m}{2\,\int \limits _{0}^{+{\frac {b}{2}}}l(y)\,dy}}}$.

Die Flächenbelastung des Tragflügels und der Auftriebsbeiwert bestimmen die (Mindest-)Fluggeschwindigkeit v_S bzw. v_S0. D. h., ein Flugzeug mit hoher Flächenbelastung benötigt eine hohe Geschwindigkeit, eines mit geringerer Flächenbelastung eine geringere. Daher entspricht eine Verringerung der Flächenbelastung einer Optimierung für den Langsamflug und umgekehrt. Tragflügel hoher Flächenbelastung verfügen meist über eine Anordnung von Auftriebshilfen, um das Starten und Landen zu vereinfachen. Beispielsweise erreicht man mit Fowlerklappen (zusätzlich zum erhöhten Einstellwinkel) eine Vergrößerung der Flügelfläche und somit eine Reduktion der Flächenbelastung.

Bei Segelflugzeugen kann die Flächenbelastung im Fluge über die Masse des Flugzeugs variiert werden. Dazu wird vor dem Start Ballast in Form von Wasser in spezielle Tanks gefüllt, die in dem Flügel eingebaut sind. Dies hat den Vorteil, dass bei Wetterlagen mit starker Thermik die Geschwindigkeitspolare durch die höhere Flächenbelastung schnellere Gleitflüge bei geringerem Eigensinken ermöglicht. Sobald die Thermik nachlässt, kann Wasser abgelassen werden, wodurch ein leichteres Steigen, aufgrund des dann geminderten Eigensinkens, in schwacher Thermik ermöglicht wird.

Auch ist die Flächenbelastung bei manchen Ausführungen im Flug über die Flügelfläche variabel konzipiert. Dies betrifft v. a. Luftfahrzeuge, die mit Schwenkflügeln ausgestattet sind.