Verständnisfrage: Form von Flugzeugen

Die Luftfahrt entwickelt sich ständig weiter, aber eines ist seit über 50 Jahren gleich: Die Form der Flugzeuge. Ein langer Rumpf mit gepfeilten Flügeln, spätestens seit der 707 sehen alle Flugzeuge mehr oder weniger gleich aus. Diese Form der Flügel erzeugt zwangsläufig induzierten Luftwiderstand und Verwirbelungen an den Flügelenden, mittlerweile versucht man dem mithilfe von Winglets entgegenzuwirken.

Die wahrscheinlich sehr dumme Frage lautet nun: Wieso baut man die Flügel nicht einfach verkehrt rum, sprich negativ gepfeilt? Einige sehr wenige Flugzeuge wurden ja bereits mit negativer Pfeilung gebaut, Instabilitäten lassen sich mittlerweile mit Elektronik ausgleichen. Mein begrenztes Verständnis von Physik sagt mir, dass der Luftstrom dann nicht von innen nach außen, sondern von den Flügelenden richtung Rumpf verlaufen sollte. Dort, noch bevor sich Verwirbelungen bilden können, könnte man dann die Triebwerke einbauen. Dadurch würden Verwirbelungen noch vor deren Entstehung „eingesaugt“, und durch zusätzliche Luft im Triebwerk würde man zusätzlichen Rückstoß erhalten.

Es gibt auf der Welt geschätzt eine Milliarde Menschen die mehr von Aerodynamik verstehen als ich, und dennoch wurde diese Bauweise nicht realisiert. Drum schätze ich mal, dass ich irgendwas nicht ganz verstanden habe. Kann mir jemand weiterhelfen wo mein Denkfehler liegt? Danke. :smile:

Hi jas,

dein Vorschlag wurde auch schon aufgegriffen, siehe
http://de.wikipedia.org/wiki/Pfeilung#Beispiele_f.C3…,
kennst du wohl schon.

Die wahrscheinlich sehr dumme Frage lautet nun: Wieso baut man
die Flügel nicht einfach verkehrt rum, sprich negativ
gepfeilt?

Ich hatte mal 'nen Lehrer, der sagte „Es gibt keine dummen Fragen, es gibt nur Leute, die zu dumm sind zu fragen“.

Einige sehr wenige Flugzeuge wurden ja bereits mit
negativer Pfeilung gebaut, Instabilitäten lassen sich
mittlerweile mit Elektronik ausgleichen.

Da hast du im Prinzip recht, aber ich als Programmierer bin schon beruhigt, wenn ein Flugzeug von allein geradeaus fliegt.

Zur eigentlichen Frage:
Wenn man sich der Schallgeschwindigkeit annähert oder sie überschreitet, spielen Staueffekte eine zunehmende Rolle, die von gepfeilten Flügeln wesentlich vermindert werden. Und die Reisegeschwindigkeit von 900 km/h liegt nur knapp darunter.
Führt dazu, dass Überschallflugzeuge Deltaflügel mit extremer Pfeilung haben.
Da würde ich mal weiterforschen.

Ab hier wird’s dann einfach erfrischend:

Es gibt auf der Welt geschätzt eine Milliarde Menschen die
mehr von Aerodynamik verstehen als ich, und dennoch wurde
diese Bauweise nicht realisiert.

Naja, ein paar Millionen trifft’s wohl eher.

Drum schätze ich mal, dass ich irgendwas nicht ganz verstanden habe.
Kann mir jemand weiterhelfen wo mein Denkfehler liegt? Danke. :smile:

Eine Milliarde Menschen hätte hier gefragt, warum alle anderen Menschen so dumm sind, und nur sie den totalen Durchblick haben.

Gruß, Zoelomat

Hallo Zoelomat,

erstmal danke für die Antwort. :smile: Du meinst, dass gepfeilte Flügel bei zunehmender Geschwindigkeit durchaus Sinn ergeben. Dem hab ich eigentlich nicht widersprochen. Ich meine nur, dass die Sache bei einem stark negativ gepfeilten Flügel vorteilhafter wäre. Staueffekte würden dann in Rumpfnähe auftreten, und könnten dort von Triebwerken aufgefangen bzw. sogar genützt werden. Alternativ könnte man auch „normal“ gepfeilte Flügel verwenden und die Triebwerke an den Flügelenden einbauen, nur wäre das technisch weit komplizierter.

Was Deltaflügel angeht: Ohne jetzt auf Wiki nachzusehen, aber soviel ich weiss verhält sich die Aerodynamik bei denen sowieso ganz anders weil Wirbel an der Flügeloberseite entstehen.

Winglets werden vor allem benötigt, um den Luftstrom zu minimieren, der an der Flügelspitze von Druckseite zur Saugseite fließt und so den Auftrieb vermindert.

Das Problem hast du also unabhängig von der Pfeilung.

Ich glaube gegen eine negative Pfeilung spricht nicht viel aber auch nicht viel dafür. Zum einen muss meines Wissens ein stabiles Flugverhalten gewährleistet sein, das ist bei negativer Pfeilung etwas schwierig. Auch die Aeroelastik verhält sich hier etwas anders, wo bei sich das meist wieder auf das Flugverhalten auswirkt.

Und da du in einer anderen Antwort schon von Wirbeln gesprochen hast:
Wirbel sind nicht immer schlecht. Einige Flugzeuge sind sogar mit sogenannten Vortex-Generators ausgestattet, die extra Wirbel auf dem Flügel erzeugen. Wirbel sind nämlich recht energiereich und lösen so später vom Flügel ab.

Gruß