Moin, stimmt es, daß eine Tragfläche nur zu ca. 30% von unten „getragen“ wird, der eigentliche AUFTRIEB aber durch Luftwirbel an der abgeflachten Kante des Flügels erzeugt wird?
Weshalb heißt dann eine Tragfläche Tragfläche, wo sie doch vielmehr nach oben GESAUGT wird? Gibt es dazu leicht verständliches, im IT?
Gute animierte Gifs dazu würden mich ganz besonders erfreuen!
Danke für Tips,
Zottel
Hallo!
Moin, stimmt es, daß eine Tragfläche nur zu ca. 30% von unten
„getragen“ wird, der eigentliche AUFTRIEB aber durch
Luftwirbel an der abgeflachten Kante des Flügels erzeugt wird?
Der Auftrieb wird nicht durch diesen Luftwirbel erzeugt, sondern dadurch dass die Luft auf der Oberseite der Tragfläche scheller strömt (Bernoulli-Effekt). Die Ursache dieser schnelleren Strömung ist aber tatsächlich der erwähnte Anfahrtswirbel.
Ich habe mal gelernt, dass das Verhältnis gerade anders herum ist als Du sagst: 2/3 durch den Anstellwinkel, 1/3 durchs Profil.
Weshalb heißt dann eine Tragfläche Tragfläche, wo sie doch
vielmehr nach oben GESAUGT wird?
Weil die Tragfläche das Flugzeug trägt?
Gibt es dazu leicht
verständliches, im IT?
http://www.planet-schule.de/warum/fliegen/themenseit…
Michael
Tach,
http://de.wikipedia.org/wiki/Auftrieb
weiter unten die Animationen mal durchklicken. Zudem mal einen Blick auf Bodeneffektfahrzeuge. Auch recht interessant.
Gruss
B
Hi Zottelbär,
Gibt es dazu leicht verständliches, im IT?
Ich denke gut verständlich und doch korrekt ist folgende Facharbeit:
http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamischer_Auftrieb
Gute animierte Gifs dazu würden mich ganz besonders erfreuen!
Die hatte ich mal gesammelt, die Links sind aber alle tot. In der obigen Arbeit sind die Strömungen (oben schneller als unten) zwar statisch, aber doch gut verständlich dargestellt.
Die einzige mir bekannte Animation gibt’s in http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamischer_Auftrieb.
Noch ein Tipp: halte dich nicht lange mit Zirkulationsmodellen und Anfahrwirbel auf. Das ist zwar physikalisch korrekt, aber physikalisch korrekt ist es auch, dass ein Auto nur durch eine Änderung der Erdrotation fahren kann.
Gruß, Zoelomat
Hallo!
Noch ein Tipp: halte dich nicht lange mit Zirkulationsmodellen
und Anfahrwirbel auf.
Meiner Meinung nach führt daran kein Weg vorbei, wenn man es richtig machen will.
Das ist zwar physikalisch korrekt, aber
physikalisch korrekt ist es auch, dass ein Auto nur durch eine
Änderung der Erdrotation fahren kann.
Wie darf man das verstehen?
Michael
Hi,
Noch ein Tipp: halte dich nicht lange mit Zirkulationsmodellen
und Anfahrwirbel auf.Meiner Meinung nach führt daran kein Weg vorbei, wenn man es
richtig machen will.
es geht ja nicht darum, es richtig zu machen, sondern verständlich. Die Luft ÜBER einer Tragfläche strömt schneller als die DARUNTER. Dass dies auch einen Drehimpuls beinhaltet, ist zwar korrekt, aber völlig unnötig zur Erklärung, auch dass auf der Startbahn ein Anfahrwirbel und (gern verschwiegen) auf der Landebahn ein Abbremswirbel entsteht ist richtig und physikalisch zwingend und meinetwegen auch interessant, aber für das Verständnis des Auftriebs m.E. überflüssig.
Das ist zwar physikalisch korrekt, aber
physikalisch korrekt ist es auch, dass ein Auto nur durch eine
Änderung der Erdrotation fahren kann.Wie darf man das verstehen?
Setz mal dein Auto (in Gedanken) Richtung Osten in Bewegung. Dann hat es ein höheren Drehimpuls als vorher. Im Gegenzug verlangsamt sich die Erdrotation.
Oder fahr einfach mal auf ner beliebigen Landstraße. Dein Wagen hat mit einem beliebigen Wagen des Gegenverkehrs zusammen einen Drehimpuls, der seine Entsprechung in einem Kippen der Erdachse und/oder einer Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Erde hat.
Dass dem so ist, wird wohl keiner bestreiten, die Frage ist, ob dies weiter hergeholt ist als die Aussage, das ein Flugzeug über dem Pazifik nur deswegen fliegt, weil der Anfahrwirbel in Frankfurt dies ermöglicht.
Das Ganze ist für mich keine sachliche, sondern eine didaktische Frage.
Gruß, Zoelomat
Vielleicht kann ich ja kurz was zum Auftrieb schreiben, wie ich es gelernt habe. Sollte ich falsch liegen, korrigiert mich ruhig - wenn nicht ist das vielleicht ganz hilfreich:
Auftrieb wurd durch Unterdruck auf der Tragflächenoberseite erzeugt. Es gibt im Wesentlichen 2 Arten von Druck die hierfür wichtig sind - den „Dynamischen Druck (pressur - dynamic - Pd)“ oder auch „Staudruck“ und den „statischen Druck (pressure static - Ps)“
Pd+Ps ergeben den „Gesamtdruck“ - und dieser ist immer konstant.
Der Statische Druck lässt sich messen und für den dynamischen Druck gibt es eine mathematische Formel (mit dieser Formel habe ich es für meinen Teil leichter verstanden, daher schreib ich die hier gleich mal rein).
Der Dynamische Druck setzt sich aus folgender mathematischer Formel zusammen: Pd= rho*1/2*v²
rho = Luftdichte
v² = Geschwindigkeit (zum Quadrat)
Die Bernoulli-Gleichung sieht also so aus:
roh*1/2*v²+Ps = const.
Wenn jetzt Luft z.B. durch eine Querschnittsverängung (wie z.B. bei einer Sanduhr) fliesst bleibt also der Gesamtdruck konstant. Da aber die selbe Masse an Luft in der selben Zeit diese Querschnittsverängung passiert fliesst sie schneller (v² steigt).
Schaut man sich die Formel für den dynamischen Druck oben an sieht man leicht, daß das Ergebnis ein Produkt ist. Erhöht sich also die Geschwindigkeit (die ja im Quadrat mit in die Formel eingeht), erhöht sich auch der Dynamische Druck. Da der Gesamtdruck aus der Summe von dynamischen und statischen Druck besteht und dieser ja immer konstant ist muss sich, um das zu gewährleisten, der statsiche Druck um genau den Wert verringern, um den sich der dynamische Druck erhöht.
Dieser statsiche „Unterdruck“ erzeugt einen Sog.
Schaut man sich jetzt ein Flügelprofil an, erkennt man bei den Strömungslinien (die man ja auf diesen ganzen Animationen sehen kann) dass sie sich eben nach unten oder eben nach oben „wölben“ - halt mit dem Profil. Das geht allerdings nicht bis in’s Unendliche.
Irgendwo weiter oben hat man wieder ungestörte Luft und man erhält zwischen der Tragflächenoberseite und der untersten Schicht der UNGESTÖRTEN Luftsrömung eine solche Querschnittsverängung, die die oben beschriebenen Effekte hervorrufen.
Dadurch strömt die Luft an der Oberseite der Tragfläche schneller und
so wird dann auch an der Tragflächenoberseite ein Sog (verurschat durch den „Unterdruck“ beim statischen Druck) erzeugt und es entsteht Auftrieb.
Also ich habe „versucht“ mich auf das Wesentliche zu beschränken.
Wenn ich das richtig sehe, haben wir hier bereits einen Physik-Lehrer, der sich an der Diskussion beteiligt hat - dem kann ich natürlich nicht das Wasser reichen, also sollte irgendwas nicht passen, dann korrigiert mich wie gesagt ruhig 
.
Das gleiche gilt natürlich, wenn ich mich jetzt zu umständlich oder kompliziert ausgedrückt habe.
Warum es Tragfläche heisst wurde ja schon gesagt - man kann ja schliesslich auch mit Sog etwas tragen
Tach,
bin auch nur Laie in diesem Bereich und habe das irgendwann mal bezüglich dyn. Auftrieb wie folgt beschrieben: … ist die Addition der Sog- und Druckkräfte.
Hinsichtlich der Animationen (habe ich ja auch drauf verwiesen) und der „einfachen“ Ansätze, die auch du ins Feld führst, habe ich für mich entschieden: schön, aber auch ganz schön falsch.
Man nähert sich einem 3-dimensionalen Problem durch 2-dimensionale Betrachtung und Berechnung. Und die Ergebnisse entsprechen ja auch näherungsweise den Erwartungen. Aber erklärt ist damit nichts. Die Zusammenhänge sind weitaus komplexer und im Detail nicht bzw. noch nicht berechenbar. Ist ja auch nicht notwendig.
Also auf dem Weg zum Fliegen/ Auftrieb bist du die Hälfte des Weges gegangen. Aber auch nicht weiter. Und die Geschichte mit Bernoulli: mal gerade was zum Aufwärmen, in der Disziplin Aerodynamik.
Und was da alles erst nach dem Knall kommt. Von daher an das Ursprungsposting eigentlich zurückgegeben: die ultimative Tragfläche gibt es nicht!
So weit der Laie.
Ja, ich hatte ja geschrieben, dass das ganz grob ist. Wenn ich in meine Aerodynamik-Unterlagen schaue, dann könnte ich eine extrem grobe Zusammenfassung auf nicht weniger als 5 Seiten schreiben.
Es kommen im Bereich der Tragfläche natürlich noch viele, viele, viiieeeele Bereiche dazu, die das Ganze natürlich unwahrscheinlich beeinflussen.
Ob man sich jetzt einfach nur die Grenzschicht der Tragfläche anschaut und hier zwischen laminarer und (hinter dem Umschlagpunkt) turbulenter Luftströmung unterscheidet - ob man dafür jetzt die Reynolds-Zahl errechnet und…und…und…!
Was die Berechnungen angehen: Möglicher Weise hab ich Dich da falsch verstanden, aber so, wie ich das lese gehst Du davon aus, dass man den Auftrieb nicht berechnen kann, da es sich um eine zweidimensionale betrachtung handelt und man eigentlich mit einem dreidimensionalen Körper rechnen muss, richtig?
Wenn falsch, dann sorry
Ups…jetzt muss ich noch etwas ergänzen.
Hab mir den Link mal genau angesehen und ich habe in meinem Beitrag oben nicht zwischen dynamischen und statischen Auftrieb unterschieden, sonder zwischen dynamischen und statischen DRUCK.
Das bitte nicht verwechseln.
Die Formel, die ich oben geschrieben hatte besagt noch nix Konkretes zu dem Auftrieb an sich sondern erklärt lediglich die Bildung dieses Soges an der Flügeloberseite.
Sorry, wenn das jetzt von meiner Seite her etwas unverständlich rüber kam
Diese Formel ist z.T. lediglich Bestandteil einer weiteren Formel, mit der sich der Auftrieb einer Tragfläche berechnen lässt.
Tach,
ich versuchs mal so darzustellen: man hat ne Formel über die man sich in natura den Ergebnissen nähert, die man auch erwartet. So exakt ist das ganze aber noch nicht. Also hier und da ein paar Beiwerte dazugepakt und es wird immer genauer.
Nur, vielleicht hat man noch nicht alle Parameter beisammen, die letztendlich für den dyn. Auftrieb verantwortlich sind. Berechnen mit einer gewissen Genauigkeit: garkeine Frage. Aber alle Geheimnisse gelüftet? Hab da so meine Zweifel. Darf ich auch haben, bin ja Laie.
Das bringt einen dann wieder zu den Animationen. Für den „Anfang“ nicht schlecht.
Gruss
B
Ja prima,
jetzt hab’ ich verstanden worauf Du hinaus möchtest.
Ok.
Da hast Du mir dann nämlich direkt was vorweg genommen.
In die eigentliche Auftriebsformel kommen dann nämlich noch Auftriebsbeiwert (Flügelprofil- /konfiguration etc) und die Fläche des Flügels dazu.
Sicherlich kann man nicht unbedingt ALLES genau erfassen, aber ich bin auch kein Aerodynamiker.
Die Formeln sind halt nur die, die ich in meiner Ausbildung gelernt habe.
Aber das, was Du so schreibst, hört sich für mich garnicht mal unbedingt nach „Laie“ an, oder?