8.11  Wasserballast

                  Water ballast systems

8.11.1  Allgemeines

Die meisten Kunststoffsegelflugzeuge haben Ballasttanks im Flügel, die mit Wasser gefüllt werden können. Dadurch erhöht sich die Flächenbelastung (Flugzeuggewicht pro Quadratmeter Flügelfläche), so dass die maximale Gleitzahl bei höherer Geschwindigkeit erreicht wird. So können in der zur Verfügung stehenden Zeit mehr Kilometer zurückgelegt werden. Außerdem werden die schwereren Flügel im schnellen (Gleit-) Flug weniger auf Turbulenzen reagieren. Der Nachteil des Wassers ist, dass das Segelflugzeug schwerer wird, wodurch sich die Überziehgeschwindigkeit erhöht und das Steigen in der Thermik erschwert wird. Mehr dazu im Abschnitt 'Flugleistung und Flugplanung'.

8.11.2  Ballasttanks

Die Tanks befinden sich im Flügel unmittelbar vor dem Hauptholm in Höhe der Wurzel. Indem das Wasser in den Flügeln und nicht im Rumpf gespeichert wird, wird die Belastung der Flügel-Rumpf-Verbindung reduziert. (Das Gewicht der nicht-tragenden Teile nimmt nicht zu!) Außerdem biegt sich der Flügel aufgrund des Gewichts des Wassers bei hohen Fluggeschwindigkeiten nicht so stark durch. In den meisten Fällen verlagert das Wasser im Flügel den Schwerpunkt ein wenig nach vorne, wodurch das Flugzeug kopflastig wird. Die Auswirkungen auf die Steuerung und Stabilität werden in Kapitel 4 "Gewicht und Balance" beschrieben.

Viele Hochleistungssegelflugzeuge haben zusätzlich zu den Flügeltanks noch einen Hecktank. Der Hecktank befindet sich im Bereich der Seitenruderflosse. Mit "Heckwasser" kann der vorverlagerte Schwerpunkt durch das "Flügelwasser" kompensiert und damit eine optimale Schwerpunktlage eingestellt werden.

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.

Abb. 8.11.2.1  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 8.11.1.1.

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 ein Schwanzlastig-werden während des Fluges verhindert werden.

Abb. 8.11.2.2  LS10 lässt Wasserballast ab beim Überfliegen der Ziellinie