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 erstmal nicht vorgesehen, das das Windenstartverhalten bei Nurflüglern etwas komplizierter ist als bei 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 bestand aus mehreren Belastungsfällen, die Wegkontrolliert durchgeführt wurden:
| Versuchsfall | Soll-Last | Beschreibung |
| 1.a | 6600 N | Ausklinkversuch (Funktionsprüfung der Kupplung) |
| 1.b | 10521 N | Quasistatischer Versuch, Ausgangslage |
| 2 | 10521 N | Quasistatischer Versuch, 20° Vorwärtsneigung |
| 3 | 10521 N | Quasistatischer Versuch, 40° Neigung, umgedreht |
| 4 | 10521 N | Quasistatischer Versuch, 30° gedrehte Ausgangslage |
| 5 | 5395 N | Quasistatischer Versuch, 90° gedrehte Ausgangslage |
Aufbau und Durchführung
Wie bereits beim Wingletbruchversuch konnten wir auch bei diesem Versuch auf die Unterstützung durch die „Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine“ zählen.
Für den Versuch wurde der Rumpf der AK-X in das Belastungsgestell, welches bereits für den Rumpfbelastungsversuch letzten Jahres verwendet wurde, eingespannt. Durch Drehen der Vorrichtung, konnte so die Belastungsrichtung variiert werden. Auch der Belastungswinkel konnte 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 konnte genau und kontrolliert die entsprechenden Kräfte aufgebracht werden. Das Verfahren des Zylinders war hierbei weggesteuert.
Jeder Lastfall wurde mit einer Haltezeit von mindestens 3 Sekunden auf der jeweiligen Soll-Last durchgeführt. Währenddessen wurden Verformungen und das Verhalten der Kupplungseinbindung beobachtet.
Beim ersten Versuch (1.a) wurde 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 super unterstützt haben.
Ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zur Zulassung und in die Luft!
