Flügelwurzel
Englisch: root
Der Teil eines Flugzeugflügels, der unmittelbar an den Rumpf grenzt.
Wurzel: wo das Flugel auf den Rumpf trifft
Die Wurzel ist der innere Bereich eines Flügels, der Teil, der direkt am Rumpf befestigt wird. Sie bildet das Fundament der gesamten Flügelkonstruktion und leitet alle Luftkräfte vom äußeren Bereich auf den Flugzeugrumpf. Bei einem typischen Transportflugzeug erstreckt sich die Wurzel von der Rumpfmittellinie etwa 10 bis 15 Fuß nach außen, je nach Flügelgeometrie.
Die Auslegung der Wurzel wird durch die Notwendigkeit bestimmt, das maximale Biegemoment aufzunehmen. Da ein Flügel als ein am Rumpf eingespannter Kragträger wirkt, tritt die größte Spannung am Befestigungspunkt auf. Die Wurzel muss daher steifer und stärker verstärkt sein als jeder andere Flügelbereich. Hersteller nutzen typischerweise eine dickere Außenhaut, mehr Versteifungen und stärkere Spannriegel an der Wurzel als am mittleren Bereich oder an der Spitze. Bei großen Flugzeugen kann die Wurzeldicke zwei- bis dreimal so groß sein wie der äußere Flügel.
Die Wurzel ist eine kritische Ermüdungszone und wird bei Strukturprüfungen besonders beobachtet. Risse entstehen häufig an den Wurzelbefestigungspunkten oder an der Verbindung zwischen Flügelhaut und Rumpfverstärkung. Bei einer umfassenden Wartung nutzen Inspektoren Wirbelstromprüfung, Ultraschall und manchmal Thermografie, um Oberflächenschäden in der Wurzelkonstruktion zu erkennen. Korrosion kann sich auch dort ansammeln, wo Feuchtigkeit in den versiegelten Hohlraum an der Wurzel eindringt und dort steckenbleibt.
Spannungsrisskorrosion tritt besonders häufig an Wurzeln von Transportflugzeugen mit vielen Flugstunden auf. Die Kombination aus Druckausgleichszyklen, Landebelastungen und seitlichen Böenlasten konzentriert die Spannung entlang der Wurzelbefestigungslinie. Aluminiumlegierungen, die an der Wurzel verwendet werden, typischerweise 7075 oder 2024 in stark beanspruchten Bereichen, sind anfällig für Spannungsrisskorrosion, wenn sie längere Zeit Salzwasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
Die Flügelwurzel enthält auch bei vielen Verkehrsflugzeugen integrale Treibstofftanks. Wartungsklappen, Treibstoffmengenmesser, Treibstoffpumpenkavitäten und Leitungen führen alle durch die Wurzelkonstruktion und schaffen Inspektionsöffnungen und Bereiche, wo Korrosion unbemerkt fortschreiten kann. Das moderne Flugzeugdesign setzt zunehmend auf Inspektionsanschlüsse und Schadensüberwachungssysteme an der Wurzel, um Strukturschäden zu erkennen, bevor sie unsicher werden.