Belastungsversuch: Bugkupplung AK-X
Was ist eine Bugkupplung und warum wird sie getestet?
Wie auch andere Segelflugzeuge besitzt auch die AK-X eine Schleppkupplung, über die das Flugzeug
beim F-Schlepp mit dem Schleppseil und somit dem Schleppflugzeug verbunden wird. Eine Schwerpunktkupplung ist jedoch zunächst nicht vorgesehen, da das Windenstartverhalten bei Nurflüglern etwas komplizierter ist als bei Flugzeugen der Standardkonfiguration.
Um sicherzustellen, dass die Struktur diese Belastungen sicher trägt, wird ein sogenannter Bugkupplungsbelastungsversuch durchgeführt. Dabei werden alle typischen Lastfälle simuliert, die im realen Betrieb auftreten können und von der Zulassung vorgegeben werden. Das Ziel ist der Nachweis der strukturellen Festigkeit der Bugkupplungsbefestigung und Funktionssicherheit des Kupplungsmechanismus auch unter maximaler Belastung.
Der Nachweis ist für einen Erstflug notwendig.
Im Hintergrund: AK-X im Belastungsgestell.
Der Versuch an der AK-X
Die Versuchsreihe besteht aus mehreren Belastungsfällen, die wegkontrolliert durchgeführt werden:
| Versuchsfall | Soll-Last | Beschreibung |
| 1.a | 6.600 N | Ausklinkversuch (Funktionsprüfung der Kupplung) |
| 1.b | 10.521 N | Quasistatischer Versuch, Ausgangslage |
| 2 | 10.521 N | Quasistatischer Versuch, 20° Vorwärtsneigung |
| 3 | 10.521 N | Quasistatischer Versuch, 40° Neigung, umgedreht |
| 4 | 10.521 N | Quasistatischer Versuch, 30° gedrehte Ausgangslage |
| 5 | 5.395 N | Quasistatischer Versuch, 90° gedrehte Ausgangslage |
Aufbau und Durchführung
Wie bereits beim Winglet-Bruchversuch konnten wir auch bei diesem Versuch auf die Unterstützung durch die „Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine“ zählen.
Für den Versuch wird der Rumpf der AK-X in das Belastungsgestell eingespannt. Dieses wurde bereits für den Rumpfbelastungsversuch im letzten Jahr verwendet. Durch Drehen dieser Vorrichtung kann die Belastungsrichtung variiert werden. Auch der Belastungswinkel kann dabei variiert werden, um unterschiedliche Start- und Flugzustände nachzustellen.
Zur Aufbringung der Kraft kommt ein Hydraulikzylinder mit Kraftmessdose zum Einsatz. Durch einen Wegaufnehmer am Hydraulikzylinder kann genau und kontrolliert die entsprechenden Kräfte aufgebracht werden. Das Verfahren des Zylinders ist hierbei weggesteuert.
Jeder Lastfall wird mit einer Haltezeit von mindestens 3 Sekunden auf der jeweiligen Soll-Last durchgeführt. Währenddessen werden Verformungen und das Verhalten der Kupplungseinbindung beobachtet.
Beim ersten Versuch (1.a) wird außerdem der Ausklinkmechanismus geprüft – die Kupplung darf trotz Belastung durch 6600N eine vorgegebene, maximale Entriegelungskraft durch den Piloten nicht überschreiten.
Ergebnisse und Bewertung
Die AK-X bestand alle Belastungsfälle ohne strukturelles Versagen.
Die Soll-Lasten von 10.5 kN wurden erreicht, ohne dass dauerhafte Verformungen oder Schäden auftraten. Die Kupplung blieb funktionstüchtig, und die Verbindung zum Rumpf zeigte keine Rissbildung oder sonstige Schäden.
Ein großer Dank gilt hier wieder der „Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine“ , speziell Dipl.-Ing. Alexander Britner und Jens Gaudig, die uns mit Messtechnik und bei der Versuchsdurchführung wieder sehr unterstützt haben.
Ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zur Zulassung und in die Luft!
