Hauptholm

Der Hauptholm ist der Haupttragbalken, der sich spannweitig durch einen Flugzeugflügel erstreckt und typischerweise zwischen 20% und 40% der Profiltiefe von der Vorderkante positioniert ist. Er nimmt den Großteil des Biegemoments auf, das durch aerodynamischen Auftrieb und Treibstoffgewicht entsteht, und ist damit das einzeln wichtigste Strukturelement im Flügelaufbau. Die meisten modernen Verkehrsflugzeuge haben zwei Holme pro Flügel, den Hauptholm und einen Hinterholm, wobei der Hauptholm etwa 70 bis 85% der Gesamtvertikallast trägt.

Konstruktiv besteht der Hauptholm aus einem vertikalen Steg, üblicherweise aus Aluminiumlegierung 7075-T6 oder 2024-T4, verstärkt durch horizontale Flansche oder Boomquerschnitte, die die ganze Spannweite durchlaufen. Die Flansche wirken in Zug und Druck, wenn sich der Flügel biegt; der Steg widersteht der Scherkraft. Der Zugang zum Inneren erfolgt über Inspektionsklappen und Nietheihen entlang des Stegs, die während der gesamten Betriebsdauer des Flugzeugs einer strengen Borescope- und Wirbelstromprüfung unterliegen.

Prüfung und Ausfallarten

Ermüdungsrisse im Hauptholm-Steg entstehen am häufigsten an Niethölzern oder entlang von Schweißnähten, wo ältere Flugzeuge repariert wurden. Ablösungen von Verstärkungsplatten, die den Holm an hochbeanspruchten Stellen verstärken, sind ebenfalls in älteren Strukturen verbreitet. Korrosionsgruben, besonders in Bereichen mit eingeschlossener Feuchtigkeit an Flügel-Rumpf-Anschlüssen, verringern die verfügbare Dicke zur Aufnahme von Biegelasten und können zu unerwarteten Ausfällen bei normalen Betriebsspannungen führen. Die Inspektionsintervalle für den Hauptholm werden typischerweise durch die Schadenstoleranzgrenze des Flugzeugtyps oder Rissausbreitungsanalyse bestimmt, mit obligatorischer Überholung oder Ausmusterung bei einem festgelegten Flugstundenlimit.

Der Begriff Hauptholm leitet sich von seiner Rolle als primärer Holm im Lastpfad ab; er unterscheidet sich vom Hinterholm, der kleiner ist und sekundäre Biege- und Torsionsbeanspruchungen aufnimmt. Bei Militärjägern und Hochleistungstypen werden Holme manchmal mit veränderlichem Querschnitt oder Composite-Ummantelung gestaltet, um Gewicht und Steifigkeit zu optimieren; bei großen Verkehrsflugzeugen kann der Hauptholm über 60 Fuß Spannweite haben und mehrere Tonnen pro Flügel wiegen.