8.11 Wasserballastsysteme
Water ballast systems
Viele Hochleistungssegelflugzeuge haben Ballasttanks im Flügel, die mit Wasser gefüllt werden können. Da Wasserballast meistens in Tanks in der Flügelnase (vor der vorderen Schwerpunktgrenze) untergebracht ist, wird durch Einfüllen von Wasser die Masse der nichttragenden Teile nicht geändert. Jedoch erhöht sich die Flugmasse (und damit, entsprechend dem Zweck des Wasserballasts, die Flächenbelastung) und der Flugmassenschwerpunkt verschiebt sich nach vorne. Die Auswirkungen auf die Steuerung und Stabilität werden in Kapitel 4 "Masse und Schwerpunkt" beschrieben.
Einige Segelflugzeuge haben auch einen Wassertank im Heck. Mit Wasserballast im Heck kann eine mögliche vordere Schwerpunktlage durch Wasser in den Flügeltanks kompensiert werden. Beim Entleeren ist es wichtig, dass zuerst das Heckwasser und erst dann das Flügelwasser abgelassen wird, da sich sonst der Schwerpunkt zu weit nach hinten verlagern könnte. Deswegen ist oft der Griff für das Heckventil über dem der Flügelventile angeordnet.
Ablassen des Wasserballasts (Quelle: DAeC)Aufbau
Traditionell bestanden die Tanks aus separaten, abnehmbaren, flexiblen Säcken. Heutzutage sind die Tanks in den hohlen Innenraum von Flügeln und Seitenruderflosse integriert. Die Tanks können wiederum aus mehreren Abteilen bestehen. Das Fassungsvermögen kann bis zu mehreren zehn Litern betragen.
Flexibler Wassertank in der Flügelvorderkante (LS4)Füllen / Entleeren
Die Befüllung der Flächentanks erfolgt über eine Einfüllöffnung oben oder unten am Flügel. Ein federbelastetes Ventil hält den oder die Auslässe am Boden geschlossen. Das Ventil kann über einen Hebel im Cockpit geöffnet werden, siehe Abbildung
Der konstruktive Nachteil des Wassertransports ist das Risiko von Schäden bei Minustemperaturen und bei einer schlecht ausgeführten Landung. Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich aus und kann den Tank und die Rohrleitungen zum Platzen bringen. Aus diesem Grund ist ein Außenlufttemperaturmesser erforderlich. Bei einer harten Landung biegt sich der Flügel aufgrund des Gewichtes des Wassers weiter nach unten, was zu einem Bruch führen kann. Außerdem muss die Landegeschwindigkeit aufgrund des höheren Gewichts entsprechend höher sein. Deshalb muss es möglich sein, das Wasser während des Fluges abzulassen. Es sollte eine Entleerzeit von mehreren Minuten berücksichtigt werden.
Bei der Betätigung der Ventile sorgt eine technische Lösung dafür, dass immer zuerst das Heckwasser und erst dann das Flügelwasser abgelassen wird. Damit soll eine eventuelle gefährliche Schwanzlastigkeit während des Fluges verhindert werden.
