Flugzeug: Flugsteuerungsoberflächen

Die Richtungssteuerung eines Starrflüglers erfolgt um die Quer-, Längs- und Hochachse mittels Flugsteuerflächen, die dazu ausgelegt sind, eine Bewegung um diese Achsen zu erzeugen. Diese Steuervorrichtungen sind schwenkbare oder bewegliche Oberflächen, durch die die Lage eines Flugzeugs während des Starts, des Flugs und der Landung gesteuert wird. Sie werden normalerweise in zwei Hauptgruppen unterteilt: 1) primäre oder Hauptflugsteuerflächen und 2) sekundäre oder Hilfssteuerflächen.

Primäre Flugsteuerungsoberflächen 

Zu den primären Flugsteuerflächen eines Starrflüglers gehören: Querruder, Höhenruder und das Seitenruder. Die Querruder sind an der Hinterkante beider Flügel befestigt und drehen das Flugzeug bei Bewegung um die Längsachse. Das Höhenruder ist an der Hinterkante des Höhenleitwerks befestigt. Wenn es bewegt wird, ändert es die Neigung des Flugzeugs, was die Lage um die horizontale oder seitliche Achse ist. Das Seitenruder ist an der Hinterkante des Seitenleitwerks angelenkt. Wenn das Seitenruder seine Position ändert, dreht sich das Flugzeug um die Hochachse (Gieren). Die Abbildung zeigt die primären Flugsteuerungen eines Leichtflugzeugs und die Bewegung, die sie relativ zu den drei Flugachsen erzeugen.

Primäre Steuerflächen sind normalerweise einander ähnlich aufgebaut und unterscheiden sich nur in Größe, Form und Befestigungsmethoden. Bei Leichtflugzeugen aus Aluminium ähnelt ihre Struktur oft einem Ganzmetallflügel. Dies ist angemessen, weil die primären Steuerflächen einfach kleinere aerodynamische Vorrichtungen sind. Sie bestehen typischerweise aus einer Aluminiumlegierungsstruktur, die um ein einzelnes Holmelement oder Torsionsrohr herum aufgebaut ist, an dem Rippen angebracht und eine Außenhaut angebracht sind. Die leichten Rippen werden in vielen Fällen aus flachem Aluminiumblechmaterial gestanzt. Löcher in den Rippen erleichtern die Montage. Eine Aluminiumhaut ist mit Nieten befestigt. Abbildung zeigt diese Art von Struktur, die auf den primären Steuerflächen von Leichtflugzeugen sowie von mittleren und schweren Flugzeugen zu finden ist.

Üblicherweise werden auch primäre Steuerflächen verwendet, die aus Verbundmaterialien aufgebaut sind. Diese sind in vielen schweren und Hochleistungsflugzeugen sowie Segelflugzeugen, selbstgebauten und leichten Sportflugzeugen zu finden. Die Gewichts- und Festigkeitsvorteile gegenüber herkömmlichen Konstruktionen können erheblich sein. Dabei kommen verschiedenste Materialien und Konstruktionstechniken zum Einsatz. Die Abbildung zeigt Beispiele für Flugzeuge, die Verbundstofftechnologie auf primären Flugsteuerflächen verwenden. Beachten Sie, dass die Steuerflächen von stoffbespannten Flugzeugen oft stoffbedeckte Flächen haben, genauso wie (Leicht-)Flugzeuge mit Aluminiumhaut typischerweise vollständig aus Aluminium bestehende Steuerflächen haben. Es besteht ein kritischer Bedarf an ausbalancierten primären Steuerflächen, damit sie nicht im Wind vibrieren oder flattern. 

Das Auswuchten wird gemäß den Anweisungen des Herstellers durchgeführt und besteht normalerweise darin, sicherzustellen, dass der Schwerpunkt eines bestimmten Geräts am oder vor dem Scharnierpunkt liegt. Wenn eine Steuerfläche nicht richtig ausbalanciert wird, kann dies zu einem katastrophalen Ausfall führen. Die Abbildung zeigt mehrere Querruderkonfigurationen mit ihren Gelenkpunkten weit hinter der Vorderkante. Dies ist ein übliches Konstruktionsmerkmal, das verwendet wird, um ein Flattern zu verhindern.

Querruder 

Querruder sind die primären Flugsteuerflächen, die das Flugzeug um die Längsachse bewegen. Mit anderen Worten, die Bewegung der Querruder im Flug bewirkt, dass das Flugzeug rollt. Querruder befinden sich normalerweise an der äußeren Hinterkante jedes Flügels. Sie sind in den Flügel eingebaut und werden als Teil der Flügelfläche berechnet. Die Abbildung zeigt die Querruderpositionen an verschiedenen Flügelspitzendesigns.

Querruder werden durch eine seitliche Bewegung des Steuerknüppels im Cockpit oder eine Drehung des Steuerhorns gesteuert. Wenn das Querruder auf einem Flügel nach unten ausschlägt, schlägt das Querruder auf dem gegenüberliegenden Flügel nach oben aus. Dadurch wird die Bewegung des Flugzeugs um die Längsachse verstärkt. An dem Flügel, an dem sich die Hinterkante des Querruders nach unten bewegt, wird die Wölbung erhöht und der Auftrieb erhöht. Umgekehrt verringert das angehobene Querruder am anderen Flügel den Auftrieb. Das Ergebnis ist eine empfindliche Reaktion auf die Steuereingabe, um das Flugzeug zu rollen. Die Wünsche des Piloten für Querruderbewegung und Rollbewegung werden je nach Flugzeug auf unterschiedliche Weise vom Cockpit an das eigentliche Ruder übertragen. Es kann ein System aus Steuerkabeln und -rollen, Druck-Zug-Rohren, Hydraulik, Elektrik oder einer Kombination davon verwendet werden.

Einfache, leichte Flugzeuge haben normalerweise keine hydraulische oder elektrische Fly-by-Wire-Querrudersteuerung. Diese sind in schweren und Hochleistungsflugzeugen zu finden. Große Flugzeuge und einige Hochleistungsflugzeuge können auch einen zweiten Satz Querruder haben, die innen an der Hinterkante der Tragflächen angeordnet sind. Diese sind Teil eines komplexen Systems aus primären und sekundären Steuerflächen, die verwendet werden, um eine seitliche Kontrolle und Stabilität im Flug zu gewährleisten. Bei niedrigen Geschwindigkeiten können die Querruder durch die Verwendung von Klappen und Spoilern verstärkt werden. Bei hohen Geschwindigkeiten ist nur eine innere Querruderauslenkung erforderlich, um das Flugzeug zu rollen, während die anderen Steuerflächen gesperrt sind oder stationär bleiben. Die Abbildung veranschaulicht die Lage der typischen Flugsteuerflächen, die in einem Flugzeug der Transportkategorie zu finden sind. 

Aufzug 

Das Höhenruder ist die primäre Flugsteuerungsoberfläche, die das Flugzeug um die horizontale oder laterale Achse bewegt. Dies bewirkt, dass sich die Nase des Flugzeugs nach oben oder unten neigt. Das Höhenruder ist an der Hinterkante des horizontalen Stabilisators angelenkt und überspannt typischerweise den größten Teil oder die gesamte Breite. Es wird im Cockpit gesteuert, indem der Steuerknüppel oder das Steuerhorn nach vorne oder hinten gedrückt oder gezogen wird. 

Leichtflugzeuge verwenden ein System von Steuerkabeln und Rollen oder Push-Pull-Rohren, um Cockpit-Eingaben auf die Bewegung des Höhenruders zu übertragen. Hochleistungs- und große Flugzeuge verwenden typischerweise komplexere Systeme. Hydraulikkraft wird üblicherweise verwendet, um das Höhenruder bei diesen Flugzeugen zu bewegen. Bei Flugzeugen, die mit Fly-by-Wire-Steuerungen ausgestattet sind, wird eine Kombination aus elektrischer und hydraulischer Energie verwendet.

Ruder 

Das Seitenruder ist die primäre Steuerfläche, die bewirkt, dass ein Flugzeug giert oder sich um die vertikale Achse bewegt. Dies sorgt für eine Richtungssteuerung und richtet somit die Nase des Flugzeugs in die gewünschte Richtung. Die meisten Flugzeuge haben ein einzelnes Ruder, das an der Hinterkante des vertikalen Stabilisators angelenkt ist. Es wird durch ein Paar fußbetätigte Ruderpedale im Cockpit gesteuert. Wenn das rechte Pedal nach vorne gedrückt wird, lenkt es das Seitenruder nach rechts aus, wodurch die Nase des Flugzeugs nach rechts bewegt wird. Das linke Pedal ist so manipuliert, dass es sich gleichzeitig nach achtern bewegt. Wenn das linke Pedal nach vorne gedrückt wird, bewegt sich die Nase des Flugzeugs nach links.

Wie bei den anderen primären Flugsteuerungen variiert die Übertragung der Bewegung der Cockpitsteuerungen auf das Seitenruder mit der Komplexität des Flugzeugs. Viele Flugzeuge integrieren die Richtungsbewegung des Bug- oder Spornrads in das Rudersteuersystem für den Bodenbetrieb. Dies ermöglicht es dem Bediener, das Flugzeug während des Rollens mit den Seitenruderpedalen zu steuern, wenn die Fluggeschwindigkeit nicht hoch genug ist, damit die Steuerflächen wirksam sind. Einige große Flugzeuge haben eine geteilte Ruderanordnung. Das sind eigentlich zwei Ruder, eines über dem anderen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten schlagen beide Ruder beim Treten der Pedale in die gleiche Richtung aus. Bei höheren Geschwindigkeiten wird eines der Ruder funktionsunfähig, da die Auslenkung eines einzelnen Ruders aerodynamisch ausreichend ist, um das Flugzeug zu manövrieren.

Flugsteuerungsflächen mit doppeltem Verwendungszweck 

Die Querruder, Höhenruder und Seitenruder werden als herkömmliche primäre Steuerflächen betrachtet. Einige Flugzeuge sind jedoch mit einer Steuerfläche konstruiert, die einem doppelten Zweck dienen kann. Beispielsweise übernehmen Höhenruder die kombinierten Funktionen der Querruder und des Höhenruders. 

Ein beweglicher horizontaler Leitwerksabschnitt, Stabilator genannt, ist eine Steuerfläche, die die Wirkung des horizontalen Stabilisators und des Höhenruders kombiniert. Grundsätzlich ist ein Höhenleitwerk ein Höhenleitwerk, das auch um die horizontale Achse gedreht werden kann, um die Neigung des Flugzeugs zu beeinflussen. 

Ein Rudervator kombiniert die Wirkung von Seiten- und Höhenruder. Dies ist bei Flugzeugen mit V-Leitwerkleitwerken möglich, bei denen die herkömmlichen horizontalen und vertikalen Stabilisatoren nicht vorhanden sind. Stattdessen sind zwei Stabilisatoren vom hinteren Rumpf nach oben und außen in einer „V“-Konfiguration abgewinkelt.

Jedes enthält ein bewegliches Seitenruder, das in die Hinterkante eingebaut ist. Die Bewegung der Seitenruder kann die Bewegung des Flugzeugs um die horizontale und/oder vertikale Achse verändern. Zusätzlich sind einige Flugzeuge mit Flaperons ausgestattet. Flaperons sind Querruder, die auch als Landeklappen fungieren können. Klappen sind sekundäre Steuerflächen an den meisten Flügeln.

Sekundäre oder zusätzliche Bedienoberflächen 

Es gibt mehrere sekundäre oder zusätzliche Flugsteuerflächen. Ihre Namen, Standorte und Funktionen der meisten großen Flugzeuge sind in Abbildung aufgeführt.

Klappen 

Landeklappen sind in den meisten Flugzeugen zu finden. Sie befinden sich normalerweise innen an den Hinterkanten der Flügel neben dem Rumpf. Vorderkantenklappen sind ebenfalls üblich. Sie erstrecken sich von der Vorderkante des inneren Flügels nach vorn und nach unten. Die Klappen werden abgesenkt, um die Wölbung der Flügel zu erhöhen und bei langsamen Geschwindigkeiten mehr Auftrieb und Kontrolle zu bieten. Sie ermöglichen Landungen mit geringerer Geschwindigkeit und verkürzen die für Start und Landung benötigte Landebahn. Das Ausfahren der Klappen und der Winkel, den sie mit dem Flügel bilden, kann im Cockpit ausgewählt werden. Typischerweise können Lappen bis zu 45–50° ausgefahren werden. Abbildung zeigt verschiedene Flugzeuge mit ausgefahrenen Klappen. 

Klappen werden normalerweise aus Materialien und mit Techniken konstruiert, die an den anderen Tragflächen und Steuerflächen eines bestimmten Flugzeugs verwendet werden. Haut- und Strukturklappen aus Aluminium sind die Norm bei Leichtflugzeugen. Schwere und leistungsstarke Flugzeugklappen können auch aus Aluminium sein, aber auch die Verwendung von Verbundstrukturen ist üblich.

Es gibt verschiedene Arten von Klappen. Einfache Klappen bilden die Hinterkante des Flügels, wenn sich die Klappe in der eingefahrenen Position befindet. Der Luftstrom über den Flügel setzt sich über die oberen und unteren Flächen der Klappe fort, wodurch die Hinterkante der Klappe im Wesentlichen die Hinterkante des Flügels wird. Die einfache Klappe ist angelenkt, so dass die Hinterkante abgesenkt werden kann. Dies erhöht die Flügelwölbung und sorgt für mehr Auftrieb.

Eine geteilte Klappe ist normalerweise unter der Hinterkante des Flügels untergebracht. Es ist normalerweise nur eine verstrebte flache Metallplatte, die an mehreren Stellen entlang ihrer Vorderkante angelenkt ist. Die obere Fläche des Flügels erstreckt sich bis zur Hinterkante der Klappe. Beim Entfalten senkt sich die Hinterkante der geteilten Klappe von der Hinterkante des Flügels weg. Der Luftstrom über der Oberseite des Flügels bleibt gleich. Der Luftstrom unter dem Flügel folgt nun der Wölbung, die durch die abgesenkte geteilte Klappe erzeugt wird, und erhöht den Auftrieb.

Fowler-Klappen senken beim Ausfahren nicht nur die Hinterkante des Flügels ab, sondern gleiten auch nach achtern, wodurch die Fläche des Flügels effektiv vergrößert wird. Dadurch entsteht mehr Auftrieb über die vergrößerte Fläche sowie die Flügelwölbung. Im verstauten Zustand zieht sich die Fowler-Klappe normalerweise ähnlich wie eine geteilte Klappe unter die Flügelhinterkante zurück. Die Gleitbewegung einer Fowler-Klappe kann mit einem Schneckenantrieb und Klappenschienen erreicht werden.

Eine verbesserte Version der Fowler-Klappe ist ein Satz Klappen, der tatsächlich mehr als eine aerodynamische Oberfläche enthält. Abbildung zeigt eine dreifach geschlitzte Klappe. In dieser Konfiguration besteht die Klappe aus einer vorderen Klappe, einer mittleren Klappe und einer hinteren Klappe. Beim Ausfahren gleitet jeder Klappenabschnitt beim Absenken auf Schienen nach achtern. Die Klappenabschnitte trennen sich auch, wobei ein offener Schlitz zwischen dem Flügel und der vorderen Klappe sowie zwischen jedem der Klappenabschnitte verbleibt. Durch diese Schlitze strömt Luft von der Unterseite des Flügels. Das Ergebnis ist, dass die laminare Strömung auf den oberen Oberflächen verstärkt wird. Der größere Sturz und die effektive Flügelfläche erhöhen den Gesamtauftrieb.

Die unterschiedlichen Designs der Vorderkantenklappen sorgen im Wesentlichen für denselben Effekt. Die Aktivierung der Hinterkantenklappen entfaltet automatisch die Vorderkantenklappen, die aus der Vorderkante und nach unten getrieben werden, wodurch die Wölbung des Flügels verlängert wird. Abbildung zeigt eine Krueger-Klappe, erkennbar an ihrem flachen Mittelteil.

Lamellen 

Eine andere Vorderkantenvorrichtung, die die Flügelwölbung verlängert, ist ein Vorflügel. Vorflügel können unabhängig von den Landeklappen mit einem eigenen Schalter im Cockpit bedient werden. Lamellen erstrecken sich nicht nur aus der Vorderkante des Flügels heraus, wodurch Wölbung und Auftrieb erhöht werden, sondern hinterlassen meistens, wenn sie vollständig entfaltet sind, einen Schlitz zwischen ihren Hinterkanten und der Vorderkante des Flügels. Dies erhöht den Anstellwinkel, bei dem der Flügel seinen laminaren Luftstrom aufrechterhält, was dazu führt, dass das Flugzeug langsamer mit einer reduzierten Strömungsabrissgeschwindigkeit fliegt und dennoch die Kontrolle behält. 

Spoiler und Speedbrakes 

Ein Spoiler ist ein Gerät, das sich auf der Oberseite vieler schwerer und Hochleistungsflugzeuge befindet. Es wird bündig mit der Flügeloberseite verstaut. Beim Entfalten hebt es sich in den Luftstrom und unterbricht den laminaren Luftstrom des Flügels, wodurch der Auftrieb verringert wird.

Spoiler werden mit ähnlichen Konstruktionsmaterialien und -techniken hergestellt wie die anderen Flugsteuerflächen des Flugzeugs. Häufig handelt es sich dabei um Flachplatten mit Wabenkern. Bei niedrigen Geschwindigkeiten sind Spoiler so eingerichtet, dass sie arbeiten, wenn die Querruder arbeiten, um die seitliche Bewegung und Stabilität des Flugzeugs zu unterstützen. An dem Flügel, an dem das Querruder nach oben bewegt wird, heben sich auch die Spoiler an, wodurch die Verringerung des Auftriebs an diesem Flügel verstärkt wird. Am Flügel mit Querruderausschlag nach unten bleiben die Spoiler verstaut. Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs zunimmt, werden die Querruder effektiver und die Spoilerverbindung löst sich.

Spoiler sind insofern einzigartig, als sie auch vollständig auf beiden Flügeln eingesetzt werden können, um als Geschwindigkeitsbremsen zu fungieren. Der verringerte Auftrieb und der erhöhte Luftwiderstand können die Geschwindigkeit des Flugzeugs im Flug schnell verringern. Auf der Oberseite der Tragflächen von schweren und Hochleistungsflugzeugen finden sich auch spezielle Geschwindigkeitsbremsplatten, die Flugspoilern in der Konstruktion ähneln. Sie wurden speziell entwickelt, um den Luftwiderstand zu erhöhen und die Geschwindigkeit des Flugzeugs zu verringern, wenn es eingesetzt wird. Diese Geschwindigkeitsbremsplatten arbeiten bei niedriger Geschwindigkeit nicht differenziell mit den Querrudern.

Die Speedbrake-Steuerung im Cockpit kann bei Betätigung alle Spoiler- und Speedbrake-Flächen voll ausfahren. Oft sind diese Oberflächen auch so eingerichtet, dass sie sich automatisch auf dem Boden entfalten, wenn Triebwerksschubumkehrer aktiviert werden.

Registerkarten 

Die Kraft der Luft gegen eine Steuerfläche während der hohen Fluggeschwindigkeit kann es schwierig machen, diese Steuerfläche in der ausgelenkten Position zu bewegen und zu halten. Aus ähnlichen Gründen kann auch eine Steuerfläche zu empfindlich sein. Mehrere verschiedene Registerkarten werden verwendet, um bei diesen Arten von Problemen zu helfen. Die Tabelle in Abbildung fasst die verschiedenen Registerkarten und ihre Verwendung zusammen. 

Während des Fluges ist es für den Piloten wünschenswert, seine oder ihre Hände und Füße von den Steuerungen nehmen zu können und das Flugzeug seinen Flugzustand aufrechterhalten zu lassen. Die Trimmklappen sind dafür ausgelegt. Die meisten Trimmklappen sind kleine bewegliche Oberflächen, die sich an der Hinterkante einer primären Flugsteuerungsoberfläche befinden. Eine kleine Bewegung der Lasche in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der die Flugsteuerfläche abgelenkt wird, bewirkt, dass Luft auf die Lasche trifft, was wiederum eine Kraft erzeugt, die dabei hilft, die Flugsteuerfläche in der gewünschten Position zu halten. Durch eine vom Cockpit aus eingestellte Verbindung kann die Lasche so positioniert werden, dass sie tatsächlich die Steuerfläche und nicht den Piloten in Position hält. Daher werden Höhenrudervorsprünge verwendet, um die Geschwindigkeit des Flugzeugs aufrechtzuerhalten, da sie dabei helfen, die ausgewählte Steigung beizubehalten. Ruderklappen können so eingestellt werden, dass sie das Gieren in Schach halten und den Kurs beibehalten. Querruderlaschen können dabei helfen, die Tragflächen waagerecht zu halten.

Gelegentlich kann ein einfaches Leichtflugzeug eine stationäre Metallplatte haben, die an der Hinterkante einer primären Flugsteuerung, normalerweise dem Seitenruder, angebracht ist. Dies ist auch eine Trimmflosse, wie in Abbildung gezeigt. Es kann am Boden leicht gebogen werden, um das Flugzeug im Flug auf einen Freihand-Zustand zu trimmen, wenn es gerade und eben fliegt. Die richtige Biegung kann nur durch Fliegen des Flugzeugs nach einer Einstellung bestimmt werden. Beachten Sie, dass eine kleine Biegung normalerweise ausreicht.

Das aerodynamische Phänomen, eine Trimmklappe in eine Richtung zu bewegen, um zu bewirken, dass die Steuerfläche eine Kraft erfährt, die sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt, ist genau das, was bei der Verwendung von Ausgleichsklappen auftritt. Häufig ist es schwierig, eine primäre Steuerfläche aufgrund ihrer Oberfläche und der Geschwindigkeit der darüber strömenden Luft zu bewegen. Das Ablenken einer an der Hinterkante der Steuerfläche angelenkten Ausgleichslasche in die entgegengesetzte Richtung der gewünschten Steuerflächenbewegung bewirkt, dass eine Kraft die Fläche in der richtigen Richtung mit reduzierter Kraft dazu positioniert. Balance-Registerkarten sind normalerweise direkt mit der Steuerflächenverbindung verbunden, sodass sie sich automatisch bewegen, wenn eine Eingabe für eine Steuerflächenbewegung erfolgt. Sie können auch als Trimmklappen dienen, wenn sie im Flugdeck einstellbar sind.

Ein Servo-Tab ähnelt in Position und Wirkung einem Balance-Tab, ist jedoch so konzipiert, dass er die primäre Flugsteuerfläche bedient und nicht nur die dafür erforderliche Kraft reduziert. Es wird normalerweise als Mittel zur Sicherung der primären Steuerung der Flugsteuerflächen verwendet.

Bei schweren Flugzeugen erfordern große Steuerflächen zu viel Kraft, um manuell bewegt zu werden, und werden normalerweise durch hydraulische Stellglieder aus der neutralen Position ausgelenkt. Diese Leistungssteuereinheiten werden über ein System von Hydraulikventilen signalisiert, die mit dem Joch und den Ruderpedalen verbunden sind. Bei Fly-by-Wire-Flugzeugen werden die hydraulischen Aktuatoren, die die Flugsteuerflächen bewegen, durch elektrische Eingaben signalisiert. Im Falle eines oder mehrerer Hydrauliksystemausfälle kann eine manuelle Verbindung zu einer Servolasche verwendet werden, um es abzulenken. Dies stellt wiederum eine aerodynamische Kraft bereit, die die primäre Steuerfläche bewegt. 

Eine Steuerfläche kann nur in den Endphasen der Bewegung eine übermäßige Kraft erfordern, um sich zu bewegen. In diesem Fall kann eine Federlasche verwendet werden. Dies ist im Wesentlichen eine Servolasche, die nicht aktiviert wird, bis versucht wird, die Steuerfläche über einen bestimmten Punkt hinaus zu bewegen. Wenn sie erreicht ist, unterstützt eine Feder in Reihe mit dem Steuergestänge die Bewegung der Steuerfläche über den Rest ihres Weges.

Abbildung zeigt eine andere Möglichkeit, die Bewegung eines Querruders in einem großen Flugzeug zu unterstützen. Es wird Querruder-Balance-Panel genannt. Beim Anflug auf das Flugzeug nicht sichtbar, befindet es sich im Gestänge, das das Querruder mit dem Flügel verbindet.   

Ausgleichsplatten wurden typischerweise aus mit einer Aluminiumhaut bedeckten Rahmenanordnungen oder Aluminiumwabenstrukturen konstruiert. Die Hinterkante des Flügels direkt vor der Vorderkante des Querruders ist abgedichtet, um einen kontrollierten Luftstrom in den und aus dem Scharnierbereich zu ermöglichen, in dem sich die Ausgleichsplatte befindet.

Wenn das Querruder aus der Neutralstellung bewegt wird, baut sich auf einer Seite des Balance Panels ein Differenzdruck auf. Dieser Differenzdruck wirkt auf die Ausgleichsplatte in einer Richtung, die die Querruderbewegung unterstützt. Bei leichten Bewegungen ist das Ablenken der Steuerlasche an der Hinterkante des Querruders einfach genug, um keine wesentliche Unterstützung durch die Balancelasche zu erfordern. (Bewegen der Steuerlasche bewegt die Querruder wie gewünscht.) Wenn jedoch eine größere Auslenkung erforderlich ist, wird die Kraft, die der Steuerlasche und der Querruderbewegung widersteht, größer und eine Verstärkung durch die Balancelasche ist erforderlich. Die Dichtungen und die Montagegeometrie ermöglichen es, dass der Differenzdruck des Luftstroms auf dem Balance Panel zunimmt, wenn der Ausschlag der Querruder erhöht wird. Dadurch bleibt der Widerstand beim Bewegen der Querrudersteuerung relativ konstant.

Antiservo-Tabs sind, wie der Name schon sagt, wie Servo-Tabs, bewegen sich aber in die gleiche Richtung wie die primäre Steuerfläche. Bei einigen Flugzeugen, insbesondere solchen mit einem beweglichen horizontalen Stabilisator, kann die Eingabe an die Steuerfläche zu empfindlich sein. Eine Antiservo-Lasche, die durch das Steuergestänge gebunden ist, erzeugt eine aerodynamische Kraft, die den Kraftaufwand erhöht, der zum Bewegen der Steuerfläche erforderlich ist. Dies macht das Fliegen des Flugzeugs für den Piloten stabiler. Die Abbildung zeigt eine Antiservo-Lasche in der nahezu neutralen Position. In die gleiche Richtung wie die gewünschte Stabilisatorbewegung abgelenkt, erhöht es den erforderlichen Steuerflächeneingang. 

Andere Flügelfunktionen

An den Flügeln eines Flugzeugs können andere Strukturen sichtbar sein, die zur Leistung beitragen. Winglets, Vortex-Generatoren, Stallzäune und Lückendichtungen sind übliche Flügelmerkmale.

Ein Winglet ist eine offensichtliche vertikale Aufwärtsbewegung der Flügelspitze, die einem vertikalen Stabilisator ähnelt. Es ist ein aerodynamisches Gerät, das entwickelt wurde, um den Luftwiderstand zu reduzieren, der durch Flügelspitzenwirbel im Flug erzeugt wird. Winglets werden normalerweise aus Aluminium oder Verbundwerkstoffen hergestellt und können so konstruiert werden, dass sie die Leistung bei einer gewünschten Geschwindigkeit optimieren.

Wirbelgeneratoren sind kleine Tragflächenabschnitte, die normalerweise an der oberen Oberfläche eines Flügels angebracht sind. Sie wurden entwickelt, um einen positiven laminaren Luftstrom über den Flügel und die Steuerflächen zu fördern. Üblicherweise aus Aluminium hergestellt und in einer Spannweitenlinie oder -linien installiert, wirbeln die von diesen Vorrichtungen erzeugten Wirbel nach unten und unterstützen die Aufrechterhaltung der Grenzschicht der Luft, die über den Flügel strömt. Sie sind auch an Rumpf und Leitwerk zu finden. Die Abbildung zeigt die einzigartigen Vortex-Generatoren auf einem Symphony SA-160-Flügel. 

Eine Barriere in Sehnenrichtung auf der oberen Oberfläche des Flügels, Stallzaun genannt, wird verwendet, um den Luftstrom in Spannweitenrichtung zu stoppen. Während des Niedriggeschwindigkeitsflugs kann dies den korrekten Luftstrom in Sehnenrichtung aufrechterhalten und die Tendenz des Flügels zum Strömungsabriss verringern. Der Zaun besteht normalerweise aus Aluminium und ist eine feste Struktur, die am häufigsten bei Pfeilflügeln üblich ist, die einen natürlichen Grenzluftstrom in Spannweitenrichtung haben.

Häufig kann zwischen der stationären Hinterkante eines Flügels oder Stabilisators und der/den beweglichen Steuerfläche(n) ein Spalt bestehen. Bei großen Anstellwinkeln kann Hochdruckluft von der unteren Flügeloberfläche an diesem Spalt unterbrochen werden. Das Ergebnis kann ein turbulenter Luftstrom sein, der den Luftwiderstand erhöht. Es besteht auch die Tendenz, dass etwas untere Flügelgrenzluft in den Spalt eintritt und den Luftstrom der oberen Flügeloberfläche stört, was wiederum den Auftrieb und das Ansprechverhalten der Steueroberfläche verringert. Die Verwendung von Spaltdichtungen ist üblich, um einen glatten Luftstrom in diesen Spaltbereichen zu fördern. Spaltdichtungen können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, die von Aluminium und imprägniertem Gewebe bis hin zu Schaumstoff und Kunststoff reichen. Die Abbildung zeigt einige Spaltdichtungen, die in verschiedenen Flugzeugen installiert sind.