Auftrieb (Flugzeugflügel)

Hi,

ich habe mich heute mal in die Funktionsweise eines Flugzeugflügels eingelesen. Hauptsächlich hier:
html: http://www.wissen.swr.de/warum/fliegen/themenseiten/…
pdf: http://www.wissen.swr.de/warum/fliegen/themenseiten/…

Okay, ich hab’s immer noch nicht wirklich begriffen. Mit einem einfach Druckunterschied ist es eben nicht erklärt und schlussendlich wusste ich nicht mehr welcher Wirbel wo gemeint war. Aber nun gut…

Was ich aber gar nicht verstehe ist, dass der Unterdruckbereich oberhalb des Flügels 2/3 der Auftriebskraft beisteuert und der Überdruckbreich nur 1/3.

Bisher hab ich die Physik immer so verstanden, dass Unterdrücke nichts „ansaugen“ wie man laienhaft annehmen könnte sondern, dass immer der „gegenüberliegende“ Druck drückt. Wie beim Barometer z.B.

Kann mir das jemand erklären wie das mit den 2/3 gemeint ist?

Grüße,
J~

Hi,
(vorweg: ich werde nicht so sehr ins detail gehn, denn der normal-leser solls ja auch nachvollziehn können)

das mit den 2/3 ist eigentlich völlig unwichtig. Nach BERNOULLIs Prinzip (P dyn+P stat=const.) verhält sich das so. Durch die Form der Tragfläche strömt die Luft oberhalb schneller als unterhalb. Flach ausgedrückt kann man sagen, die Geschwindigkeit stellt den dynamischen Druck (P dyn) dar. Da dieser steigt, muss der statische Druck (P stat)laut gleichung kleiner werden. I.d. Folge ist der statische Druck oben nun geringer als unten.
Wie bei allem in der Natur muss dieses ausgeglichen werden. Stark vereinfacht wollen jetzt die Luftteilchen aus dem gebiet höheren Drucks (unterhalb) ind das gebiet niederen Drucks (oberhalb). So entsteht übrigens auch Wind (ähnlich wie bei der Braunschen Molekularbewegung; da gehts ja auch immer um den Ausgleich irgendwelcher Gradienten).
Zwischen diesen beiden Gebieten ist aber die Tragfläche. Also da saugt gar nix; sondern (wieder sehr vereinfacht) die Luftteilchen, die nach oben wollen drücken gegen die Tragfläche -> das Flugzeug erfährt einen Auftrieb.

Nach exakt demselben Prinzip erhalten übrigens auch Hubschrauber ihren Auftrieb.

Lg Alex

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Hallo,

„saugen“ heisst in diesem Fall „weniger Gegenkraft von oben“. Die Kräftebilanz für die Auftriebskraft auf den Flügel lautet (Druck unten - Druck oben) x Flügelfläche, d.h. nicht nur den Druck unterhalb des Flügels gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhen bringt Auftrieb, sondern auch den Druck oben vermindern.

Beispiel: Bei einer Boeing 747 im Reiseflug ist der Druck oberhalb des Tragflügels ca. 0,06 bar kleiner und unterhalb des Flügels 0,03 bar grösser als der Umgebungsdruck.

Vielleicht kennst Du das Experiment mit den Magedeburger Halbkugeln, die luftleer gepumpt werden. „Die Halbkugeln saugen sich aneinander fest“ heisst da, der Luftdruck (1 bar) drückt sie zusammen, da von innnen kaum noch Druck entegegen wirkt.

Oliver

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Hi,

hast völlig recht. Wie ich sagte, saugt da gar nix. Hängt nur mit der Formulierungsweise ab. So wird es einfacher verständlich, wenn man es sich als saugen vorstellt. Statt „bremsen“ benutzt man in der Physik ja auch den Begriff der „negativen Beschleunigung“.
Jetzt wo ich drüber nachdenke, fällt mir auch kein Beispiel zu einem „echten“ Saugen ein (mal halbseidene Situationen außen vor. LOL)
Selbst bei einem Stohhalm wir nicht „gesaugt“, sondern (physikalisch) lediglich das Innere des Strohhalms zum Teil evakuiert. Dadurch drückt der Außendruck auf meine Cola z.B. und drückt die Cola im Strohhalm nach oben, da dort nund ein geringeres p herrscht als der normale Luftdruck. So wirkt keine Luftsäule mehr im inneren auf die Cola. Ganz ähnlich dem Barometer nach Torricelli.
Soweit bei Cola. Hier nochmal was zu Drücken allgemein:
Der Luftdrückt drückt natürlich nicht nur von oben auf die Cola, sondern aus allen richtungen auch auf den Halm. Tausche ichdie Cola mal gegen nen Milsch-shake aus, kann es passieren, daß der Strohhalm kollabiert, da er doch nicht ganz so stabil ist um dem Druck stand zu halten.
So ist z.B. die Gehfahr, daß ein Fernsehgerät implodiert im Sommer größer, da die Röhre ja auch evakuiert ist. Deshalb sind Fernsehröhrenauch meist gekrümmt; so können sie dem Außendruck von mehreren t entgegenwirken.
Würde ich das Magdeburger Kugelexperiment mit null Außendruck durchführen, fielen sie einfach auseinander.

Lg Alex

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Was ich aber gar nicht verstehe ist, dass der
Unterdruckbereich oberhalb des Flügels 2/3 der Auftriebskraft
beisteuert und der Überdruckbreich nur 1/3.

Hallo
Es gibt eine recht einfache Erklärung für dieses Phänomen, und es ist auch nicht „eigentlich egal“ wie ich amüsiert lesen konnte.
Gehen wir mal von einer „Tragfläche“ ohne Auftrieb aus. Ich meine so eine, wie sie zum Beispiel als Leitwerk benutzt wird.
Solch ein Profil ist nach oben und nach unten gewölbt, so das bereits besagte Kräfte gleicher Größe in verschiedener Richtung an beiden Seiten auftreten.
Nun möchte man den Auftrieb erhöhen, damit es halt besser funktioniert:
Oben wird die Wölbung verstärkt und unten wird sie verringert.
Ergebnis:
Irgendwann gibts oben einen Auftrieb von x und unten einen Auftrieb von 0.
Dann kann man das ganze meist noch etwas weiter treiben, so das auch unten ein Auftrieb entstehen kann und die besagten Zahlen entstehen.
Mfg

PS, ich hoffe, diesen Artikel liest noch jemand

Hi,

PS, ich hoffe, diesen Artikel liest noch jemand

klar :smile:

Vielen Dank,
J~