Die Trimmbox der DG-1001
Die Schwerpunktlage eines Segelflugzeugs kann einen beträchtlichen Einfluss auf die Flugleistungen und -eigenschaften haben. Solange es innerhalb seiner erprobten Fluggewichte und Schwerpunktlagen betrieben wird, ist ein Segelflugzeug immer sicher zu fliegen. Allerdings ist der Schwerpunktbereich, innerhalb dessen ein Segelflugzeug leistungsoptimal betrieben wird, deutlich kleiner.
Da die Schwerpunktlage durch die Zuladung des Flugzeugs verändert wird, gibt es grundsätzlich zwei Notwendigkeiten, die Lage durch zusätzliche Trimmgewichte zu verändern- beim Tanken von Wasserballast und bei unterschiedlicher Cockpitzuladung. Letzteres trifft ganz besonders für den Doppelsitzer zu, da er ein sehr breites Spektrum an Zuladungsvarianten abdecken muss.
1. Wasserballast:
Bei nahezu allen Segelflugzeugen liegen die Wasserballasttanks vor dem Hauptholm, also vor dem Schwerpunkt. Das ist nicht schön aber unvermeidlich. Im Holm können sie nicht liegen und dahinter ist die Steuerung. Also baut man Wassersäcke davor ein oder schafft den Tank dadurch, dass man Teile des Flügels wasserdicht ausführt. Letzteres hat erfahrungsgemäß oft zur Folge, dass sich nach einigen Jahren die Lage der Tanks von außen abzeichnet.
Wenn aber der Wasserballast vor dem Schwerpunkt liegt, verändert sich dieser natürlich beim Befüllen. Zum Ausgleich dafür gibt es im allgemeinen einen zusätzlichen Hecktank.
Nun muss noch dafür gesorgt werden, dass niemand das Ballastwasser im Flügel ablässt und den Hecktank vergisst, denn das könnte zu einer sehr weit rückwärtigen Schwerpunktlage führen.
Deshalb müssen die Wasserhähne so gebaut sein, dass man die Flügelballasttanks nur gemeinsam mit dem Hecktank öffnen kann. Diese Forderung wird auch durch die Zulassungsbehörden gestellt.
Soweit, so gut und das ist alles nichts Neues. Die DG-1001 hat auch einen ganz normalen Hecktank zum Ausgleich der erwähnten Lastigkeitsänderungen durch Wasserballast im Flügel.
2. Zuladung im Cockpit:
Ebenso wichtig ist aber die Berücksichtigung des unterschiedlichen Beladungszustandes im Cockpit. Normalerweise wird ein Flugzeug so ausgeliefert, dass die Mindestzuladung im vorderen Sitz von etwa 70 KG beträgt. Eine Veränderung durch vorderen Piloten/Passagier wirkt sich beim Doppelsitzer aufgrund des langen Hebelarms stärker aus als beim Einsitzer.
Unterschiedlich ist auch die Auswirkung des zweiten Piloten. Bei einer alten K7 saß der noch fast im Schwerpunkt mit der Folge, dass er nur schlecht zur Seite sehen konnte. Bei neueren Mustern sitzen beide Piloten weiter vorn vor dem Schwerpunkt. Bei der DG-1001 braucht es z. Bsp. 1/10 des Gewichts des zweiten Piloten als Gegengewicht im Heck, wenn der die Trimmlage nicht verändern soll.
Dazu kann man natürlich einen entsprechend großen Hecktank einbauen und bei jedem Pilotenwechsel Wasser ablassen oder nachfüllen. Aber wer tut das schon???
Die ASK-21 hat gar keine Anpassung.
Die DG-505 war immerhin schon etwas weiter, indem zwei Hecktanks angeboten wurden - einen zum Ablassen zusammen mit dem Wasserballast und einen zweiten zur Optimierung der Schwerpunktlage bei unterschiedlicher Beladung.
Nur ist das Hantieren mit Wasserkanistern eben nicht so schön und besonders glücklich sind mit dieser Lösung - die ja immerhin schon ein Fortschritt war - nur wenige gewesen.
Also haben wir uns die aufwändige Lösung einer Trimmbox ausgedacht:
Ein Fach mit sechs Einschüben fasst 6 genau passende Messinggewichte von 4 x 2,4 und 2 x 1,2 KG - zusammen also etwa 12 KG. Messing haben wir gewählt weil es schwerer ist als Eisen und härter als Blei. Bleiklötze würden mit Sicherheit Probleme bringen. Lassen Sie nur mal einen auf eine Ecke fallen, dann passt er anschließend bestimmt nicht mehr. Und die Passung muss natürlich sehr genau sein, weil die Klötze sonst nicht fest liegen.
Die Box wird mit einer durchsichtigen Platte verschlossen, so dass Sie sofort den Beladezustand erkennen. Der Verschluss wie auch die ganze Box muss außerdem sehr stabil sein. Schließlich ist das Heck des Flugzeugs bei der Landung manchmal recht harten Schlägen ausgesetzt. Das alles bedeutet nicht unerheblichen zusätzlichen Bauaufwand, der uns allerdings angesichts der Wichtigkeit einer korrekten Trimmung notwendig und sinnvoll erschien.
Und aus Sicherheitsgründen bekommt die DG-1001 noch eine elektronische Anzeige des Beladezustands im Cockpit. Selbst wenn Sie deutlich von außen sehen können, ob Sie Gewichte in der Trimmbox mitführen, wird es dennoch einmal vorkommen, dass der Pilot angeschnallt im Flugzeug sitzt und sich verzweifelt fragt: "Habe ich jetzt die Gewichte heraus genommen oder nicht?"
Dann drückt er auf einen Taster und die Leuchtdiode daneben zählt ihm vor, wie viele Gewichte noch in der Box vorhanden sind.
Besser und sicherer geht es wohl nicht!
Die Messingklötze sind gleichzeitig als Trimmgewichte vorn zu verwenden, wenn ein sehr leichter Pilot allein fliegt und - womöglich noch bei einem ersten Alleinflug - die gleiche Schwerpunktlage wie beim doppelsitzigen Flug erreicht werden soll. Ein unbequemes Bleikissen, wie bei manchen anderen Mustern, wird auf diese Weise überflüssig.
Bei der ASK-21 können Sie mit zwei Piloten gar nicht anders als mit weit vorderer Schwerpunktlage zu fliegen - auch deshalb trudelt sie nicht!
Beim Duo-Discus fliegen Sie meist ebenfalls mit vorderer Schwerpunktlage, wenn Sie Wasserballast getankt haben. Auf jeden Fall ist eine dauernde Änderung des Befüllstandes im Vereinsbetrieb so lästig, dass sie sicher unterbleibt. So verschenkt man aber völlig unnötig Leistungsreserven.
Wenn man mit Heckballasttank und Gewichten sorgfältig nach Handbuch die Maschine auf die hintere Grenze der Schwerpunktlage trimmt - dann kann eine DG-1001 auch trudeln! Und darauf warten viele Fluglehrer doch schon lange. Wie sonst soll man seinen Schülern heute noch das Trudeln beibringen?
Bitte machen Sie aber für solch einen Flug Ihren "Weight and Balances"-Check vorsichtshalber zweimal!
Die eigentliche Trimmbox ist übrigens serienmäßig - es lohnt schließlich nicht, zwei Typen von Seitenleitwerken zu bauen. Die speziellen Gewichte und die Anzeigeeinheit müssen dagegen als Option erworben werden. Bitte versuchen Sie nicht, selbst Gewichte zu basteln. Sie werden wahrscheinlich nicht genau passen und die Benutzung der Trimmbox ohne Anzeigeeinheit ist auch nicht zulässig.
Zu den Gewichten liefern wir auch noch eine sehr praktische Box aus Buchensperrholz zur Aufnahme der Gewichte, damit die nicht im Startwagen herum fliegen.
Und schließlich sorgt eine korrekt gefüllte Trimmbox auch dafür, dass bei der exzellenten Wirkung der Scheibenbremse der Flieger beim harten Abbremsen nicht so leicht auf die Nase geht!
Detailberechnung der Gewichte bei verschiedenen Beladezuständen
Hier noch einmal für Besitzer einer DG-1001 der Handbuchabschnitt, der detailliert die korrekte Beladung der Trimmbox beschreibt:
Einer unserer Kunden hatte eine schöne Übersicht für das Flugzeug seines Vereins gemacht, aus der man die Anzahl der Gewichte direkt ablesen konnte. Diese Kalkulation ließ unseren Chefkonstrukteur nicht ruhen und er hat selbst eine Excel-Tabelle entwickelt.
Hier ist sie - (Copyright Wilhelm Dirks 
):
dg1001-trimmgewichtstabelle.xls
Das Excel-Sheet besteht aus drei Blättern.
Im "Diagramm1" (zweites Blatt) lesen Sie anhand der blauen Linie die Beladung der Trimmbox im einsitzigen Betrieb ab. Für einen 68 KG-Piloten bleibt die Box leer; bei einem Pilotengewicht von 103 KG wird sie voll gefüllt. Das ist dann jeweils die "Mindestzuladung", und es ist gar nicht empfehlenswert, damit zu fliegen. Es dürfen nur auf keinen Fall mehr Gewichte in die Trimmbox eingesetzt werden, als die Linie angibt.
Für einen Piloten auf dem zweiten Sitz von 55KG gilt die rote Linie, bei 95 KG die braune. Man sieht schon, dass sich mit Hilfe der Trimmbox zwei schwere Piloten gar nicht mehr voll ausgleichen lassen. Das macht aber nichts aus den oben angegebenen Gründen und in jedem Fall hilft die Trimmbox in den Fällen, dem Optimum näher zu kommen.
Ganz zur Not kann man bei besonders schweren Piloten natürlich auch noch Seitenflossentank hinzu nehmen.
Diese Zusammenhänge sind im ersten Blatt "Tabelle" als Zahlen dargestellt. Zahlen größer als 10 (entsprechend 12 KG) bedeuten, dass diese Gewichte allein mit der Trimmbox nicht mehr dargestellt werden können, da die Box längst voll ist.
Auf dem dritten Blatt sehen Sie ein Beispiel dargestellt.
Aber noch einmal:
Sie müssen nicht und sollten nicht mit der maximal hintersten Schwerpunktlage fliegen - außer für Trudelübungen.
Die DG-1001 fliegt mit einer hinteren/mittleren Schwerpunktlage viel ausgeglichener und harmloser.
Nur die ohne die Box im zweisitzigen Betrieb unvermeidliche vordere Schwerpunktlage können und sollen sie erfolgreich vermeiden!
Übrigens:
Es kommt regelmäßig vor, dass uns Kunden eigen entwickelte Trimmgewichtstabellen zusenden mit der Bitte, sie doch anderen Piloten zur Verfügung zu stellen. Das können wir aber nicht: Es gibt nur eine offizielle Tabelle - die im Handbuch. Wir können nicht alle anderen aufwändig prüfen und wir können auch den Kunden nicht ein Dutzend verschiedener Tabellen zur Verfügung stellen.
Machen Sie sich also gern Ihre eigene Tabelle, wenn Sie meinen, damit besser zurecht zu kommen. Aber "offiziell" ist eben nur die im Handbuch.
Ein Hinweis besonders für Wettbewerbspiloten:
Um die letzte Leistungsreserve zu realisieren, ist eine weit hintere Schwerpunktlage natürlich anzustreben. Der einfachste Weg dazu besteht im Austausch des normalen Spornrades gegen ein schweres aus Messing. Dieses wiegt 3,1 KG mehr und kann bei DG Flugzeugbau erworben werden. Durch das zusätzliche Gewicht am Heck erhöht sich die Mindestzuladung auf dem vorderen Sitz um 8,5 KG bzw. es verschiebt sich bei gegebenem Pilotengewicht der Schwerpunkt entsprechend.
Das Schild mit der Angabe der Mindestzuladung im Cockpit muss entsprechend geändert werden, auch wenn Sie das schwere Spornrad nur kurzfristig - z. Bsp. für einen Wettbewerb - montieren wollen.
Eine Warnung
Es ist leider vorgekommen, dass Piloten nach der Benutzung der Trimmbox den Deckel nicht wieder richtig geschlossen haben und es anschließend Messingklötze vom Himmel regnete. Zum Glück stand niemand darunter!
Bitte achten Sie darauf, dass die Verschluss-Stange des Trimmboxdeckels richtig in der Aufnahme eingerastet ist. Eigentlich ist das sehr deutlich zu sehen, aber zusätzlich gibt es jetzt noch eine rote Warnmarkierung dazu! Der Deckel muss etwas Druck auf die Klötze ausüben, damit sie sich im Flug nicht bewegen. Es sollte aber selbstverständlich sein, den Verschluss vor dem Start zu kontrollieren!
Eine etwas andere Trimmmöglichkeit
Meine liebe Frau ist ja nicht nur Gesellschafterin sondern auch bei den meisten Abteilungsleiter-Sitzungen dabei und bringt ihre Gedanken mit in die Geschäftspolitik ein.
Im letzten Urlaub mit einem ebenfalls durchaus "wohlproportionierten" Freund zusammen machten wir die Trimmbox regelmäßig ganz voll, wodurch sich natürlich auch das Gewicht des ganzen Flugzeugs um 16 KG erhöhte und die Schleppmaschine teilweise an ihre Leistungsgrenze kam.Als wir darüber abends zusammen sprachen, macht meine liebe Frau den "ultimativen Trimmvorschlag", den ich gern an alle Piloten hiermit weitergebe:
"Esst weniger!, dann braucht Ihr weniger Trimmgewicht im Kasten."
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