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2023-02-22T09:57:08Z

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[[Datei:Sunny Myx.jpg|mini|Ultraleichtflugzeug [[Sunny (Flugzeug)|Sunny]]]]
Mit '''Boxwing''' ([[Deutsche Sprache|deutsch]] etwa „Kastendrachen-Flügel“, [[Englische Sprache|englisch]]: '''box wing''' oder '''box-wing''' bzw. '''joint wing''') wird eine besondere [[Tragfläche]]nanordnung bei [[Flugzeug]]en bezeichnet. Durch die Verwendung von zwei übereinanderliegenden Tragflächen, die an ihren Enden durch vertikale Flächen oder Bögen miteinander verbunden sind, ergibt sich u. U. ein sehr stabiles Flugverhalten. Im Verlauf der Entwicklung der [[Luftfahrt]] hatten die vertikalen Flächen an den Flügelenden verschiedene Aufgaben. Bei [[Pfeilung|gepfeilten]] [[Nurflügel]]n nach [[John William Dunne|Dunne]] wirkten sie überwiegend als Ersatz für die [[Seitenleitwerk|Seitenflossen]]; bei späteren Entwürfen, die sich an das [[Canard|Enten-]] oder [[Tandemflügel|Tandemkonzept]] annäherten, war vor allem eine Verringerung des [[Induzierter Luftwiderstand|induzierten Luftwiderstands]] durch die Bildung von [[Wirbelschleppe|Randwirbeln]] ein Ziel (siehe [[Winglet]]s). Durch verschiedene räumliche Variationen können theoretisch Elemente des Tandem-, Enten- oder Nurflügelkonzepts vereint werden (alle horizontalen Flächen erzeugen [[Dynamischer Auftrieb|Auftrieb]]). Neben der verbesserten [[Überziehen (Luftfahrt)|Überziehfestigkeit]] des Tandem-/Enten-Konzepts ist auch die kompakte Bauweise als [[Doppeldecker (Flugzeug)|Doppeldecker]] ein zusätzliches Argument für die Verwendung der Boxwing-Tragflächen.

== Geschichte ==

[[Datei:Bleriot IV.jpg|mini|Blériot IV]]
[[Datei:Burgess-dunne floatplane.jpg|mini|[[Burgess-Dunne AH-7]]]]
Das Kastendrachen-Prinzip war schon im alten [[China]] bekannt. Die Luftfahrzeuge der ersten Stunden orientierten sich teilweise stark an diesem Prinzip. [[Alberto Santos Dumont]] baute mit seiner legendären „14 bis“ praktisch einen rückwärts fliegenden Kastendrachen. Schon 1906 konstruierten [[Louis Blériot]] und [[Gabriel Voisin]] mit der [[Blériot III]] einen Doppeldecker in einer Boxwing-artigen Konfiguration. Die ersten [[Aerodynamik|aerodynamischen]] Berechnungen dazu wurden 1924 von [[Ludwig Prandtl]] veröffentlicht.<ref>[http://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/arbeiten/AufgabeSchiktanzMaster.pdf Conceptual Design of a Medium Range Box Wing Aircraft] (PDF; 137 kB)</ref> Die erste Anwendung des Boxwing-Konzepts in der heute angewendeten Form geht unter anderem auf [[Alexander Lippisch]] zurück, der Anfang der 1930er-Jahre einen entsprechenden Doppeldecker für Heinkel entwarf, der jedoch über die Modellversuchsphase nicht hinauskam.<ref>Karl R. Pawlas: ''Schwanzlose oder Ente – Heinkel RRG Doppeldecker, ein Aufklärerprojekt aus dem Jahre 1932'', in Luftfahrt-Lexikon, Beitragskennung 3111-100-1 Beschreibung des Lippisch-Entwurfs im Luftfahrt-Lexikon</ref> Die obere Tragfläche war dabei durchgehend ungepfeilt, während die untere rückwärts gepfeilt ausgeführt wurde. Die [[Seitenleitwerk]]sflächen stellten jeweils die Verbindung zwischen den Tragflächen her, befanden sich jedoch nicht an den Flügelspitzen, sondern weiter innen. Damit war der Effekt des „geschlossenen Systems“ nicht gegeben. Eine starke Ähnlichkeit mit dem Boxwing-Konzept zeigte 2001 auch ein Entwurf von [[Luigi Colani]], der ein Passagierflugzeug mit 80 m Spannweite entwarf.

== Praktische Anwendung ==
Neben der Anwendung bei [[Modellflugzeug]]en wurde dieses Tragflächenkonzept auch bei einigen [[Ultraleichtflugzeug]]en umgesetzt. Hierzu gehören die [[Ligeti Stratos]],<ref>Howard Levy: ''Stratos'', in Aeroplane Monthly, April 1987, S. 184 ff.</ref> die 1985 zum ersten Mal flog, und die [[Sunny (Flugzeug)|Sunny]] von 1989.<ref>[http://www.sunny-boxwing.de/ Die Geschichte des SUNNY-Boxwing]</ref> Die verwendeten Tragflächenarten ergänzen sich hierbei. Die obere Fläche hat das Layout eines gepfeilten [[Deltaflügel]]s. Die Fläche dreht sich ohne Steuereinwirkung in den Wind. Bei gewichtskraftgesteuerten Ultraleichtflugzeugen erfordert dieses Eigensteuerungsverhalten ein stetes Gegensteuern des Piloten. Bei Boxwing-Flugzeugen wird diese Gegensteuerungskraft durch die untere, gerade Tragfläche aufgehoben. In der Praxis muss ein Pilot bei [[Seitenwind]] keine ausgleichenden Steuereingriffe tätigen. Die Sunny fliegt ohne erhöhten [[Strömungswiderstand|Widerstand]] leicht seitlich schiebend, aber ohne [[Fluggeschwindigkeit|Fahrtverlust]] in die gewünschte Richtung.

Zudem verhindert die Boxwing-Fläche ein [[Strömungsabriss|Stallen]] des Flugzeugs. Da die obere Fläche {{Bruch|2|3}} des [[Dynamischer Auftrieb|Gesamtauftriebes]] erzeugt, nimmt das Flugzeug bei Fahrtverlust einfach die Flugzeugnase nach unten und baut durch die entstehende höhere Fahrt wieder Auftrieb auf. Die untere Fläche erzeugt dabei stets Auftrieb und hält das Flugzeug stabil, ohne eine Abkippneigung zu erzeugen.

== Siehe auch ==
* [[Ringflügler]]

== Weblinks ==
* Globalsecurity: [https://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/nsa-pics.htm Box Wing Concept under the AMA Program] von Lockheed Martin (engl.)
* AIAA: [http://attila.sdsu.edu/~demasi/articles/AIAA-2005-2005-2172.pdf Exploratory Studies of Joined Wing Aeroelasticity, Luciano Demasi and Eli Livne, University of Washington, Seattle, Washington 98195-2400] (PDF; 2,5 MB)
* AIAA: [http://www.aoe.vt.edu/~mpatil/student/JimBrian.pdf STRUCTURAL ANALYSIS OF JOINT WINGS by Brian Dreibelbis* and Jim Barth] (PDF; 386 kB)
* Uni Stanford: [http://aero.stanford.edu/Reports/VKI_nonplanar_Kroo.pdf NONPLANAR WING CONCEPTS FOR INCREASED AIRCRAFT EFFICIENCY] (PDF; 6,7 MB)
* [[NASA]]: [http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19970022623_1997032389.pdf Optimization of Joined-Wing Aircraft] (PDF; 924 kB)
* [https://weburbanist.com/2009/04/26/futuristic-flying-brilliant-prototype-concept-airplanes/ Futuristic Flying: Brilliant Prototype & Concept Airplanes]
* Advanced-AC – [[FH Aachen]]: [http://www.advanced-ac.de/ Studentenprojekt]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Luftfahrttechnik]]

Boxwing - Versionsgeschichte

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