Holm
Holm nennt man im Flugzeugbau das tragende Element im Flügel, das den größten Teil der Biegelast aufnimmt.
Je nach Belastung sind verschiedene Bauweisen für einen Holm üblich; Relativ häufig ist heute z.B. der Rohrholm, der nur aus einem CFK-Rohr besteht, auf den die Rippen aufgefädelt werden. Dieser Holm übernimmt auch gleichzeitig die Torsionsbelastung, während in traditionellen Konstruktionen diese Rolle der Beplankung (der D-Box oder der ganzen Schale) zukommt.
Die Festigkeitsmässig beste Ausnutzung der Bauhöhe in unseren relativ dünnen Flügeln bietet die rechts schematisch dargestellte Bauweise. Es handelt sich um einen Kasten- oder Doppel-T Holm. Dieser besteht zum einen aus den Holmgurten (Auch "Druckgurt" für den oberen, "Zuggurt" für den unteren, nach der hauptsächlichen Belastung, die sie im Normalflug erfahren), d.h. den massiven, tragenden Elementen, die soweit wie möglich oben und unten im Profil angeordnet werden. Diese werden verbunden von einem Holmsteg.
Holmgurte
Diese müssen eine möglichst gute Zug- und Druckfestigkeit haben. Als Werkstoffe sind üblich:
- Balsaholz (Nur für geringe Belastungen)
- Kiefer (Das ist der übliche Werkstoff in Holzbauweise.)
- Kohlefaserlaminat (Als Unidirektionales Band oder Rovings, auch als fertige, pultrudierte Profile.
- Glasfaser wird nur selten verwendet; diese Phase (war im Manntragenden Segelflug lange üblich) haben wir im Modellbau mehr oder weniger direkt übersprungen. (Eine Ausnahme sind die häufig verwendeten Einlagen aus Glasgewebe wie sie in der Sandwichbauweise üblich sind. Obwohl keine Holmgurte im engeren Sinne nehmen sie die geiche Art der Belastung in der Schale auf.)
Belastet werden sie wie schon gesagt auf Druck im Obergurt, auf Zug im Untergurt. Da es sich um lange Bauteile handelt ist der Druckgurt auch auf Knickung belastet. Es ist somit wichtig, dass er solide in den Verbund eingebaut ist. Dieser gibt ihm Stütze und verhindert seitliches Ausknicken.
Holmsteg
Er verbindet die obere und untere Profilseite an der Stelle des größten Abstandes (meist bei etwa 1/3 der Profiltiefe ; Profilabhängig). Der Holmsteg verhindert zusammen mit den Klappenstegen das "Einfallen" der Profilseiten und er hält die Holmgurte auf Abstand. Ausserdem muss er die Schubkräfte vom Zug- auf den Druckgurt und umgekehrt übertragen. (siehe auch: Verkastung.
Bei modernen faserverstärkten Schalenflügeln wird häufig senkrecht stehendes Balsaholz (teils auch mit Glas- oder Kohlegewebebeschichtung) verwendet, aber auch mit Flechtschlauch überzogener Schaumstoff (Depron, Styropor,...) finden Anwendung. Letztere Bauweise hat den Vorteil, dass sie die Verstärkung in der korrekten Lage zur Schubübertragung einbringt. (Die Fasern liegen unter ca. 45°.) Die Dimensionierung (Breite, Material, Beschichtung) hängt von den auftretenden Kräften ab. Die Höhe des Holmsteges wird durch die Profilhöhe vorgegeben. Wird beim Bau des Flügels nicht ausreichend auf die Steghöhe geachtet, so kann es sein, dass sich der Holm beim fertigen Flügel abzeichnet, was sich durch "Wellen" im Profil bemerkbar macht. Die Verwendung von spaltüberbrückender Mumpe zum Verkleben kann das ein Stück weit verhindern.
Holmdimensionierung
Braucht Mitarbeit durch Experten (Habe im Moment keine Zeiot, das Thema erschöpfend aufzuarbeiten.) Vorläufig sei auf das gute Programm von Christian Baron (s. Weblinks) verwiesen.
Weblinks
Downloadseite von Christian Baron mit einem Excel-Sheet zur Holmberechnung