Hallo,
ist vielleicht ne dumme Frage, aber ich habe mir mal Gedanken gemacht, warum die Nase der meisten Verkehrsflugzeuge rund sind. Sie sind ja auch z.B. bei U-Booten rund. Aber wäre es strömungstechnisch nicht vorteilhafter eine spitzige Nase zu haben. Normalerweise gilt doch der Grundsatz: Sowenig Angriffsfläche wie möglich, oder?
Gruß
Sascha
ist vielleicht ne dumme Frage, aber ich habe mir mal Gedanken
gemacht, warum die Nase der meisten Verkehrsflugzeuge rund
sind.
Ich nehme mal an, daß der ganze Rumpf ungefähr die Form eines Flügelprofils hat, damit er zusätzlichen Auftrieb erzeugt und Flügelprofile sind vorne auch rund. Eine spitze Nase wird erst bei Geschwindigkeiten sinnvoll, bei denen der zusätzliche Auftrieb einen kleineren Einfluß als der zusätziche Strömungswiderstand hat (wie z.B. bei der Concord).
Hallo,
interessante Frage. Ohne es genau zu wissen vermute ich daß eine Spitze beim Rumpfquerschnitt einer großen Maschine einfach viel zu lang wäre um damit bei Rollvorgängen am Boden noch "gescheit rangieren " zu können.
Oder das Gewicht der Spitze - dadurch erhöhter Kraftstoff-Verbrauch - steht in keinem günstigen Verhältnis zu der Krafstoffeinsparung, die eine bessere Aerodynamik bedeutet.
Außerdem war es, als die ersten Flugzeuge entstanden, die modernen Maschinen ähnlich sehen, wahrscheinlich kein Argument über Aerodynamik nachzudenken. Kraftstoff war nicht so teuer, Umweltschutz kein Thema…
Gruß,
MecFleih
Also eigentlich ist der Flügel eines Flugzeuges vorne nicht rund. Vielmehr hat er oben eine größere Krümmung als unten. Dies erzeugt den Auftriebseffekt. Somit wäre wohl auch die Rumpf-Theorie widerlegt. Außerdem beim zweiten Bsp., U-Boot, ist der Auftrieb ja eigentlich unwichtig. Irgendwo muss also ein Vorteil liegen.
Hi,
eine Spitze vorn ist aerodynamisch schlechter als eine Rundung. Offenbar treten an einer solchen Verwirbelungen und Turbulenzen auf. Ideal ist zB ein tropfenförmiger Körper, der vorne rund und hinten spitz ist.
Bei Schiffen baut man meist auch eine runde Nase an den Bug (unter der Wasserlinie).
LG
Stuffi
Schiffe und Nasen :off topic
Hi auch,
aus einem Gespräch mit einem meiner Gäste aus Hamburg habe ich mal erfahren, dass die Unterwassernasen das Aufschaukeln der Wellen entlang des Schiffes verringern. Im WW II hatten die Schlachtschiffe eine Höchstgeschwindigkeit, begrenzt durch die Wellenberge, die die Aufbauten auf dem Heck hätten abreissen können. So der Herr von der Schiffsversuchsanlage Hamburg. (War das jetzt verständlich??) *grübel*
So long
MainBrain
Ah Ja. Hätt ich auch selbst drauf kommen können. Die Verwirbelungen hab ich garnicht berücksichtigt.
Danke!
Hi Sascha,
wie Stuffi schon ausführte:
Der ideale Strömungskörper ist (genauer gesagt im Unterschallbereich)
der Tropfen und der ist vorne - rund!
Es gibt mehrere Effekte die eine Rolle spielen.
Zum einen die dabei anliegende Strömung und mithin minimale Kraft
Dann haben spitze Körper den Nachteil, daß die Reibungsfläcche größer ist.
Das gilt aber, wie schon gesagt, nur für den Unterschallbereich, im Überschallbereich wird es wesentlich komplizierter. Es ergiebt sich aber für diese Fälle, daß Spitzen bessere Eigenschaften haben. Daher haben überschallschnelle Flugzeuge meist eine spitze Nase.
Gandalf
Hallo,
die Natur versucht stets das Optimum für eine bestimmte Aufgabe
bereitzustellen. In diesem Fall ist die Nase des Delphins ein sehr
anschauliches Beispiel.
Ein sehr interessantes Buch mit dem Titel :
Form und Leben ; Konstruktionen vom Reissbrett der Natur
erschienen im Spektrum Verlag Heidelberg, beschäftigt sich mit
solchen Dingen.
Gruss Wolfgang
War die Spitze nicht für den Überschallkegel?
Das gilt aber, wie schon gesagt, nur für den
Unterschallbereich, im Überschallbereich wird es wesentlich
komplizierter. Es ergiebt sich aber für diese Fälle, daß
Spitzen bessere Eigenschaften haben. Daher haben
überschallschnelle Flugzeuge meist eine spitze Nase.
Hey Gandalf,
ich dachte immer, die spitze Ausführung der vorne liegenden Rumpf und Flügelseiten sei gedacht, um den Überschallkegel nach vorne zu verlegen, damit das Restflugzeug mit diesem nicht in Berührung kommt?!?
Grüßken
R o b.
Hallo,
… Irgendwo muss also
ein Vorteil liegen.
In der Natur hat sich auch die Spindelform durchgesetzt (Vögel im Flug, Pinguine im Wasser). Haie und Delfine sehen auch eher spindel- als tropfenförmig aus. Ich meine damit, dass die natürlichen Strömunngsgünstigen Formen vorne spitzer zulaufen, als beim Tropfen. Beim Tropfen spielt die Oberflächenspannung eine enorme Rolle, was bei Flugzeugen natürlich nicht der Fall ist 
.
Wichtig bei Design eine Flugzeugs ist ja auch die optimale Raumausnutzung (möglichst viele Passagiere bei möglichst geringem Material und Brennstoffverbrauch transportieren), der Druckkörper, wohin mit dem Piloten? Der sollte schliesslich nach vorne sehen können.
Ich vermute deshalb, dass die Form ein Kompromiss aus Aerodynamik und anderen technischen Erfordernissen ist.
Ciao R.
Da fällt mir ein:
Der Pilot sollte natürlich auch noch die Rollbahn sehen können …
R.
Also eigentlich ist der Flügel eines Flugzeuges vorne nicht
rund.
Ich will zwar nicht behaupten, da0 alle Flügelprofile vorne rund sind, aber zumindest bei Kutta-Joukowski-Profilen ist das der Fall: http://www.diam.unige.it/~irro/java/conformi1_0.html
Hallo!
Das bringt mich auf eine mir schon lange auf der Zunge (bzw. in den Fingern) brennende Frage: Inwiefern können Schallwellen Schaden an Passagier und Flugzeug anrichten, wenn diese sich schneller als Schallgeschwindigkeit fortbewegen? Und wieso kommt es in diesem Geschwindigkeitsbereich überhaupt zu Turbulenzen? Ich weiss zwar, dass jede Wellenbewegung Energie transportiert, inwieweit Schall diese auf gleichschnelle Objekte übertragen kann würde mich jedoch mal interessieren. Danke im voraus!
Überschallkegel = quasi kontinuierliche Explosion
Hallo Alex,
vielen Dank für Dein Vertrauen in mein Fachwissen, aber mein Artikel war tatsächlich als Frage gedacht. Insofern ist meine folgende Ausführung leider auch nur Spekulation:
Nehmen wir einmal die nadelartige Spitze eines Überschall-Jets - sie sticht quasi in die Luft und erzeugt so Überdruck. Dieser lokale Überdruck sucht sich nun mit Schallgeschwindigkeit zu „entspannen“. Der Jet aber fliegt schneller als diese „Entspannung“ sich ausbreiten kann, daher die Kegelform der Überschallwelle.
Befindet sich der Flügel des Jets in der Mantelfläche jenes Überschallkegels, so ist er ständig einer sich schlagartig entspannen wollenden Luftverdichtung ausgesetzt, die - wie Du bereits richtig formuliert hattest - Energie enthält. Man könnte dies auch als eine Art schwache aber kontinuierliche Explosion betrachten, die auf den Flügel einwirkt.
Wie gesagt, alles meine Spekulation. Wer weiß es mit Bestimmtheit?
Grüßken :o)
R o b.
Hi Rob,
im Überschallbereich wird es wesentlich
komplizierter.
das war nur eine Erinnerung an meine Vorlesung in Strömungslehre. Da haben wir nur den Unterschallbereich beackert, weil unser Prof meinte, daß im Überschallbereich einiges anders und viel komplizierter sei.
Gandalf
Hallo,
Der „Bulb“ am Schiffsbug macht seine eigenen Wellen. Er ist in seiner Form so ausgelegt, dass bei der Reisegeschwindigkeit des Schiffes sich seine Wellen und die Wellen vom eigentlichen Schiffsrumpf soweit wie möglich aufheben.
Der Unterschied zwischen Schiffs- und Flugzeugrümpfen ist der, dass sich Schiffe an der Phasengrenze zwischen Wasser und Luft bewegen, in beiden Medien gleichzeitig.
Flugzeuge nur ganz selten und dann ist meist was schiefgelaufen.
Gruß
Burkh
Uiui,
Kutta-Joukowski… Da bist du aber ziemlich theoretisch geworden! Das sind doch aus einer Quellen-Senkenüberlagerung konstruierte Profile, bei reibungsfreier Strömung, oder?
Aber du hast in der Sache vollkommen Recht: Flügelprofile haben einen definierten Radius an der Vorderseite. Dabei gibt es aber für unterschiedliche Anwendungen und Geschwindigkeiten eine Unmenge verschiedener symmetrioscher und asymmetrischer Profile. Mehr als es unterschiedliche Reifenprofile gibt.
Gruß
Burkh
Vielleicht sind es ja einfach auch nur Wirbel am Flugzeug die unter Schall sind und sich nicht so sehr mit der Überschallstäumung vertragen 
Die Optimale Form unter Wasser soll von der Grösse abhängig sein.
Bei 1-5 Metern soll das vorne rund zum 2/3 der länge dann verngt und dann wieder auseinaderlaufend sein.
Das ganze soll angeblich (Habe das auch nur erzählt bekommen) nahezu komplett ein Wasserpolter ringsum aufbauen und der Körper hat keine Direkte Reibung an den Wasser sondern irgenwie nur Wasser mit Wasser udn an der Spitze sollen sich sogar Gasblasen bilden können.
Angeblich schaffen die Russen mit dieser Konstruktion 500Km/h unter Wasser.
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Also nochmal meine Vermutung, beim eien brauchst du ein Luftpolster (Golfball / Rund), beim anderen darf keine Luft am Flugzeug bleiben (Spitze). Gesagt hat mir mal einer die Optimale Form um möglichst viel Nutzlast zu haben ist eiegntlich hier das erste Messerschmit Düsenflugzeug der der Henkel Nurflügler Bomber mit spitze. Bei nur hoher Geschwindichkeit eine Rakete.
Früher heis das übrigens nicht Schallgeschwindichkeit, sondern Wahnsinnige Geschwindichkeit