Hallole zusammen,
was passiert, wenn man ein Flugzeug auf den Kopf dreht ?
Wirken dann die Strömungen an den Tragflächen nicht so, dass
sie das Flugzeug nach unten (gen Erdboden) drücken ?
Ich bin nicht allzubewandert in solchen Dingen, aber bei der
„normalen“ Fluglage (Räder nach unten - hi hi) bewirkt doch die
Form der tragflächen einen Auftrieb. Bei Überkopfflug müsste das doch einem „Abtrieb“ entsprechen ?
Im Voraus vielen Dank für alle Antworten !
timo
was passiert, wenn man ein Flugzeug auf den Kopf dreht ?
Wirken dann die Strömungen an den Tragflächen nicht so, dass
sie das Flugzeug nach unten (gen Erdboden) drücken ?Ich bin nicht allzubewandert in solchen Dingen, aber bei der
„normalen“ Fluglage (Räder nach unten - hi hi) bewirkt doch
die
Form der tragflächen einen Auftrieb. Bei Überkopfflug müsste
das doch einem „Abtrieb“ entsprechen ?
Es ist ein weitverbreiteter Irrtum, daß der Auftrieb durch das Flügelprofil zustande kommt. In Wirklichkeit könnte man auch ungehobelte Bretter als Flügel verwenden.
Jede flache Tragfläche, egal ob mit oder ohne Profil, liefert nach Kutta-Juokowski einen Auftrieb von Fq=cq*b*l*v2*ρ/2. Dabei ist v die Strömungsgeschwindigkeit, b die Breite und l die Länge der Tragfläche, cq der Querkraftbeiwert und ρ die Dichte der Luft. Der Querkraftbeiwert hängt im Wesentlichen vom Anstellwinkel ab und beträgt für alle flachen Profile (also auch für ein gewöhnliches Brett) cq=2*π*sin(α), wobei der Anstellwinkel α dem Winkel zwichen Anströmrichtung und Nullauftriebsrichtung des Profils entspricht. Um auf dem Kopf zu fliegen, muß der Pilot demnach nur den richtigen Anstellwinkel wählen indem er die Spitze des Flugzeugs weit genug nach oben zieht.
Nun stellt sich natürlich die Frage, warum man sich die Mühe macht Profile in Tragflächen zu schnitzen, wenn diese völlig unerheblich für den Auftrieb sind. Das hat zwei Ursachen:
Das erste Problem besteht darin, daß der dynamische Auftrieb eine laminare Stromung um die Tragfläche voraussetzt. Je steiler der Anstellwinkel wird, um so weiter entfernt sich die Strömung aber von diesem Ideal und schlägt schließlich völlig in den turbulenten Bereich um. Wann das passiert hängt vom Profil ab, welches daher so konstruiert werden muß, daß ein derartiger Strömungsabriß nicht unter normalen Belastungen auftreten kann.
Ein weiteres Problem ist der Reibungswiederstand für den analog zum Auftrieb Fw=cw*b*l*v2*ρ/2 gilt. Der Wiederstandsbeiwert cw wächst dabei ebenfalls mit dem Anstellwinkel. Da ein Flugzeug nicht nur in der Luft bleiben, sondern auch mit vetretbarem Aufwand vorwärts kommen muß, besteht der wesentliche Sinn eines Flügelprofils in der Gewährleistung eines optimalen Verhältnisses zwischen Auftrieb und Luftwiederstand.
Für ein kopfüber fliegendes Flufzeug bedeutet das, daß es sich in einer Fluglage befindet, die weit außerhalb des Optimums liegt. Durch Wahl des richtigen Anstellwinkels kann der Pilot in dieser Situation zwar den gleichen Auftrieb erzeugen, wie in normaler Fluglage, aber er muß einen wesentlich größeren Luftwiederstand überwinden und riskiert sogar einen Strömungsabriß.
Hallo Timo!
Mit einfachen Worten :
Dem Flugzeug ist es egal, ob es auf dem Kopf oder „normal“ fliegt, die Form der Leitflächen drückt es immer in die Richtung „Füße“.
Das Fliegen ist nicht abhängig von der Schwerkraft, sondern von der Strömung an diesen Leitflächen. Diese arbeiten immer, ob Normal- oder Kopfflug, in die für das Flugzeug als unten bestehende Richtung. Also bei Aufdemkopfflug Richtung Räder.
Gruß Werner
Hallole zusammen,
was passiert, wenn man ein Flugzeug auf den Kopf dreht ?
Wirken dann die Strömungen an den Tragflächen nicht so, dass
sie das Flugzeug nach unten (gen Erdboden) drücken ?Ich bin nicht allzubewandert in solchen Dingen, aber bei der
„normalen“ Fluglage (Räder nach unten - hi hi) bewirkt doch
die
Form der tragflächen einen Auftrieb. Bei Überkopfflug müsste
das doch einem „Abtrieb“ entsprechen ?
Ja, das stimmt, durch das nach oben gewölbte Profil der Tragfläche hat die Luft an der Oberseite einen längeren Weg zurückzulegen, strömt deshalb schneller.
Der Druck nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit der Strömung ab (Bernoullisches Gesetz). Dadurch entsteht auf der Oberseite ein Unterdruck oder Sog, auf der Unterseite ein Druck, deshalb kann ein Flugzeug fliegen, solange es sich vorwärts bewegt (Venturi-Prinzip).
Man kann den Auftrieb erhöhen, indem man das Flugzeug hochzieht, dadurch wird die Tragflächenvorderkante angehoben (angestellt).
Das funktioniert auch umgekehrt, mit dem richtigen Anstellwinkel kann man auch auf dem Rücken fliegen.
Gruß
Rainer
Hallo Timo!
Frag doch mal unsere Experten, warum ein Flugzeug auf dem Rücken fliegen kann und seine Motoren weiterhin mit Brennstoff versorgt werden. Diese Frage ist doch viel interessanter!
Seitdem ich glücklicher Besitzer einer Motorkettensäge bin, ahne ich, wie das funktioniert.
Aber eine exakte Auskunft von einem unserer Flugexperten würde allen Interessierten helfen.
Gruß Werner
Hallo Rainer,
eine Erhöhung des Auftriebs der Tragflächen wird vor allem auch durch Landeklappen, die an den Enden der Flächen sitzen und ausgefahren werden können, erzielt. Um das Flugzeug „hochzuziehen“, bedient man sich in erster Linie des Höhenruders, was am „Schwanz“ des Flugzeug sitzt. „Zieht“ der Pilot am Knüppel, hebt sich das Höhenruder und das Höhenleitwerk produziert einen Abtrieb. Das Heck des Flugzeugs wird nach unten bewegt, das Flugzeug steigt.
Man kann den Auftrieb erhöhen, indem man das Flugzeug
hochzieht, dadurch wird die Tragflächenvorderkante angehoben
(angestellt).
Das funktioniert auch umgekehrt, mit dem richtigen
Anstellwinkel kann man auch auf dem Rücken fliegen.
Yo!
Gruß
Jan
Hallo Timo!
Frag doch mal unsere Experten, warum ein Flugzeug auf dem
Rücken fliegen kann und seine Motoren weiterhin mit Brennstoff
versorgt werden. Diese Frage ist doch viel interessanter!
Seitdem ich glücklicher Besitzer einer Motorkettensäge bin,
ahne ich, wie das funktioniert.
Aber eine exakte Auskunft von einem unserer Flugexperten würde
allen Interessierten helfen.
Bau eine Benzinpumpe an die Kettensäge 
Aber ob die dann fliegt?
*g*
Rainer
Hi Timo,
natürlich kann man auch auf dem Kopf fliegen, das ist ja bei Kunstflug-Maschinen auch ein oft gezeigtes Manöver.
Grundsätzlich würde es mit jedem Flugzeug gehen - siehe den phantastischen Artikel von Mr.Stupid.
Soweit es Verkehrsflugzeuge betrifft: In einem Airbus würde der Flight Management Computer den Versuch, die Maschine auf den Kopf zu drehen, bei einer Schräglage von 60° abriegeln. Weiter kommst Du in einem „Atari-Flieger“ ganz einfach nicht.
In einer Boeing würde der Computer das Manöver zwar nicht verhindern, aber Dir würden ab 30° Schräglage „Bad angle“-Warnungen um die Ohren gehauen, die ab 60° so massiv werden daß Du keinen Bock mehr hast, weiterzumachen… 
))
Vor 30 Jahren hat man es allerdings mit einer Boeing 707 mal gemacht. Diese Maschine hatte noch keine moderne Computertechnik, sodaß es möglich war das Manöver auf einem Testflug zu fliegen.
Hallo Rainer!
Wahrscheinlich nicht!
Aber unsere Experten wissen sicher, wie bei Überkopfflug weiterhin die Kraftstoffsaugeleitung mit Benzin versorgt wird.
Da bin ich mal gespannt: Wissen sie es und wie geht das?
Gruß Werner
Hi Jan
machst Du gerade den Flugschein?
Ich drück Dir die Däumchen
Gruß
Rainer
Hi Timo,
beim Flug in der Bauchlage hilft genau der Auftrieb, der durch das Flügelprofil erzeugt wird, den Vogel in der Luft zu halten. Bei Start und Landung wird durch Anstellen des Flügels (und der Klappen) zusätzlicher Auftrieb mit roher Gewalt erzeugt, nicht viel anders wie beim Drachen an der Leine. Das klappt natürlich auch auf dem Rücken, weil beim extremen Anstellen die laminare Strömung weitgehend abreißt, also kaum Abtrieb entsteht.
Wenn’s ganz ausführlich sein soll: in der ZEIT/Wissen/Stimmt’s war mal eine Debatte zum Thema. Den Link kriege ich leider nicht geregelt, fängt jedenfalls an mit http://www.zeit.de:8088/WebX und geht weiter mit ?[email protected]^[email protected] (hier narrt mich mein entweder Browser oder „Artikel schreiben“).
Gruß Ralf
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
interessant, das leute beim flugzeug nur an ein oder zwei fluglagen denken … du hättest vielleicht mal fragen sollen, warum ein jagdflugzeug eine kurve in schwerelosigkeit fliegen kann.
sehr wahrscheinlich weil die dinger eine kraftstoff pumpe haben ??
versuch doch mal deine kettensäge bei einer beschleunigung von 9g über 10 sekunden zu gebrauchen … vielleicht für eine lange hecke oder etwas in halshöhe (kleiner scherz)
STK
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Es ist ein weitverbreiteter Irrtum, daß der Auftrieb durch das :Flügelprofil zustande kommt. In Wirklichkeit könnte man auch
ungehobelte Bretter als Flügel verwenden.
das ist aber eine merkwürdige behauptung … es soll doch fliegen heissen, oder nicht ??
ist eine fla-rakete, welche mit 20g beschleuigung startet auch ein „fliegendes“ objekt mit aufrieb an den steuerflächen ?? vermutlich nicht - es ist einem geschoss deutlich näher.
ein flugzeug fliegt! … ein scheunentor wird maximal durch die luft geschleudert (oder was auch immer)
STK
So, so, sie haben eine Kraftstoffpumpe!!
Aber das ist nicht meine Frage. Ich möchte wissen, wie ein Flugzeug beim Kunstflug z.B. den Kraftstoff erhält. Genauer : woher saugt die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff? Sicher, aus dem Kraftstofftank, aber wo sitzt die Saugeleitung? Kraftstoff muß angesaugt werden in allen vier oder mehr Fluglagen.
W.
ein flugzeug fliegt! … ein scheunentor wird maximal durch
die luft geschleudert (oder was auch immer)
Ich habe selbst gesehen, wie ein Bastler zur Belustigung des Publikums ein simples Brett mit einem Modellflugzeugmoter durch die Luft fliegen ließ. Das Ding hat zwar Sprit gesoffen wie ein Loch und war nicht zu steuern, aber es flog.
Die Gleichungen in meinem ersten Posting (welche aus einem Lehrbuch zur technischen Strömungslehre stammen) besagen eindeutig, daß die Querkraft bei flachen Profilen (und Flugzeugflügel sind flach) nicht vom Querschnitt abhängen. Ein typischer Flugzeugflügel liefert also denselben Auftrieb, wie ein ungehobeltes Brett mit gleicher Grundfläche, nur ist der Strömungswiederstand des Brettes wesentlich höher.
Holla
ein flugzeug fliegt! … ein scheunentor wird maximal durch
die luft geschleudert (oder was auch immer)
Sehe ich anders, solange der Antrieb eine Kraft erzeugt, die nach vorne wirkt, der Flugkoerper aber trotzdem die Hoehe haelt, ist das fuer mich _fliegen_.
Und auch ein Scheunentor kriegt man zum Fliegen, Steuerung und Lageregulierung koennen aber etwas komplizierter werden
Gruss, Lutz
Die Gleichungen in meinem ersten Posting (welche aus einem
Lehrbuch zur technischen Strömungslehre stammen) besagen
eindeutig, daß die Querkraft bei flachen Profilen (und
Flugzeugflügel sind flach) nicht vom Querschnitt abhängen. Ein
typischer Flugzeugflügel liefert also denselben Auftrieb, wie
ein ungehobeltes Brett mit gleicher Grundfläche, nur ist der
Strömungswiederstand des Brettes wesentlich höher.
Das sehe ich nicht so, wenn das Brett exakt in exakt waagrechter Position ist, erzeugt es keinen Auftrieb, das geht nur, wenn es vorne angehoben wird durch den Anstellwinkel, es erhöht sich der Staudruck , das ergibt einen schwachen Auftrieb bei erhöhtem Widerstand.
Gruß
Rainer
Das sehe ich nicht so, wenn das Brett exakt in exakt
waagrechter Position ist, erzeugt es keinen Auftrieb
Da dies die Nullauftriebsrichtung dieses „Profils“ ist, muß das auch so sein.
erhöht sich der Staudruck, das ergibt einen schwachen Auftrieb
Für ein Brett gelten dieselben aerodynamischen Gesetze, wie für jedes andere Profil und genau wie beim normalen Flugzeugflügel bildet sich auch um ein schräg angestelltes Scheunentor der gebundene tragende Wirbel, der auch ein Flugzeug in der Luft hält. Der Staudruck ist in beiden Fällen weder für den Auftrieb, noch für den Luftwiederstand verantwortlich.
Hab ihn schon - keine Einmot ist noch vor mir sicher…
Die „großen“ Bomber kommen nach dem Abi dran…
Brett mit Motor…
Ich habe selbst gesehen, wie ein Bastler zur Belustigung des
Publikums ein simples Brett mit einem Modellflugzeugmoter
durch die Luft fliegen ließ. Das Ding hat zwar Sprit gesoffen
wie ein Loch und war nicht zu steuern, aber es flog.
Dieses Brett ist von der Industrie weiterentwickelt worden. Es säuft Sprit wie ein Loch und ist ohne fly-by-wire nicht zu bewegen - und das Teil ersetzt demnächst unsere alten F4 Phantom.
Richtig - ich rede hier vom EUROFIGHTER *g*.
Gruß
Jan