Schön guten Abend,
mal ne ganz dumme Frage, wie wir ja alle wissen, fliegt das Flugzeug weil die Tragflächen so geformt sind, wie sie geformt sind (oben mehr als unten, deshalb oben schneller als unten usw.) Jetzt aber meine Frage:
Wenn das Flugzeug nur aus diesem Grund oder zumindest hauptsächlich deswegen fliegt, wie ist es dann möglich, daß es funktioniert, das Flugzeug einmal um 180° auf den Rücken zu drehen und es dadurch trotzdem nicht zum Absturz zu bringen ???
-))
Schönen guten Morgen,
Zu jedem komplizieten Problem gibt es eine einfache, anschauliche, aber falsche Erklärung.
Denn im Gegensatz zu dem, was man immer wieder liest, ist der Unterschied der Strömunggeschwindigkeiten über und unter dem Flügel NICHT die Hauptursache des Fliegens.
(oben mehr als unten, deshalb oben schneller als unten
usw.)
schon das ist falsch, denn erstens gibt es keinen Grund für die Luftteilchen oben herum schneller zu strömen als unten herum, nur damit die Strömungszeit überall gleich ist. Warum sollten sie sich denn auch so verhalten? Und zweitens haben z.B. die Tragflächen von Kunstfliegern oben und unten die gleiche Form, womit die „Gleiche-Zeit-Theorie“ völlig ausscheidet.
Vielmehr ist es die Tropfenform an sich, die für das Strömungsfeld verantwortlich ist. Denn beim Umströmen bilden am hinteren Ende zwei Wirbel: einen nach links und einen nach rechts umlaufenden Wirbel, die scharfe Hinterkante des Flügels behindert aber den links herumlaufenden Wirbel und zwingt ihn zum Abreißen (Anfahrwirbel). Der Rechtswirbel bleibt hängen und überlagert sich mit der anströmenden Luft, so dass sich ein Ströumgfeld ausbildet, dass so aussieht als ob sich die Luft wie in einer Kurve über den Flügel herumbiegt. Mit einer abwärtsgerichteten Komponente nach verlassen der hinteren Spitze. Und in dieser Abwärtskomponente liegt der Hauptgrund des Fliegens, denn nach Newton muss es zu der Kraft die die Luft nach unten beschleunigt eine gleichgroße entgegengesetze Kraft geben, die das Flugzeug nach oben drückt. Und diese Kraft ist gewaltig; es werden auch bei kleinen Verkehrsflugzeugen mehrere Tonnen/s Luft nach unten geschaufelt, die dann sogar eine Schneise in die Wolkendecke darunter drücken können. Und das ist wie gesagt der Hauptgrund für den Auftrieb.
[Dazu kommt dann noch der relativ kleine Bernoulli-Effekt (also oben schneller als unten) und der Staudruck unter dem Flügel durch das leichte Schrägstellen der Flügel.]
Diesen Gesamtauftrieb hat man natürlich auch beim Fliegen auf dem Kopf, was dadurch möglich wird.
Gruß
Oliver
Wenn das Flugzeug nur aus diesem Grund oder zumindest
hauptsächlich deswegen fliegt, wie ist es dann möglich, daß es
funktioniert, das Flugzeug einmal um 180° auf den Rücken zu
drehen und es dadurch trotzdem nicht zum Absturz zu bringen
???
Eine vollständige Erkläreung ist leider zu kompliziert um sie hier zu posten. Deshalb nur so viel:
Der Auftrieb den eine Tragfläche bei einer bestimmten Geschwindigkeit liefert ist nicht konstant, sondern hängt vom Anstellwinkel ab. Jedes Profil besitzt eine sogenannte Nullauftriebsrichtung, bei der es keinen Auftrieb liefert. Ist der Anstellwinkel größer, dann wird das Flugzeug nach oben gedrückt und wenn er kleiner ist, dann wirkt die Querkraft (der Begriff Auftrieb wäre in diesem Fall wohl fehl am Platz) nach unten. Das gibt dem Flugzeug die Möglichkeit auf dem Kopf zu fliegen. Die bei normaler Fluglage nach unten wirkende Kraft wirkt dann nämlich wieder nach oben.
Hallo !
Ein Flugzeug benötigt, um fliegen zu können, eine der Erdanziehung entgegengerichtete Kraft, da es ja schwerer als die umgebende Luft ist.
Die wichtigste Voraussetzung dafür sind die Tragflügel. Ihre Form und vor allem ihre leichte Neigung nach oben ermöglichen den so genannten Auftrieb. Diese beiden Faktoren, Form und Neigung, bestimmen, wie die Luft um die Tragfläche strömt. Sie fließt nach oben um den Flügel schneller als unten. Die höhere Geschwindigkeit führt zu einem geringeren Druck oberhalb der Tragfläche (Bernouilli-Effekt). Der Flügel wird dann sozusagen nach oben gesaugt. Auf diese Weise entsteht der Auftrieb, der die Flugzeuge in der Luft hält.
Allgemein wird die höhere Geschwindigkeit der Luftteilchen an der Oberseite mit dem längeren Weg erklärt. Wichtig ist aber wohl vor allem der so genannte Anfahrwirbel. Bei Beginn der Bewegung, also schon beim Anfahren des Flugzeugs, löst sich die Luft-Grenzschicht an der Hinterkante vom Flügel ab und wickelt sich zum Anfahrwirbel auf. Nach dem Gesetz der Drehimpulserhaltung muß sich zum Ausgleich um die Tragfläche eine Zirkulation von entgegengesetzt gleicher Wirbelstärke ausbilden. Nach Entfernen des Anfahrwirbels stellt sich am Flügel ein stationärer Zustand ein, der den Auftrieb möglich macht. Ein kleiner Wirbel beim Start setzt also das Phänomen des Auftriebs in Gang.
Der Flugzeugauftrieb ist ein dynamisches Phänomen. Deshalb ist bei jedem Flugzeug eine gewisse Mindestgeschwindigkeit notwendig. Beim Unterschreiten dieser Geschwindigkeit wird der Flügel nicht mehr glatt umflossen und die Strömung reißt ab. Das Flugzeug hat dadurch nicht mehr den nötigen Auftrieb und stürzt ab. Beim Landen wird absichtlich die Luftströmung durch das Ausfahren der Landeklappen unterbrochen, die die dahinter liegende Strömung in Unordnung bringt.
Dadurch verringert sich kontrolliert die Geschwindigkeit für den Landevorgang. Allerdings muß der Pilot darauf achten, daß diese nicht unter die Mindestgeschwindigkeit fällt.
Das Aufdemrückenfliegen funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Durch eine veränderte Lage des Flugzeuges, bewirken die Tragflächen den Auftrieb ebenso.
Grüße Max
Hallo Jörg,
das ist eigentlich ganz einfach 
Für den Auftrieb des Flügels benötigst Du die geschickt geformt Flügelfläche. Die Grösse und Richtung des Auftriebs des Flügels kannst Du aber über den Anstellwinkel (d.i. der Neigungswinkel des Flügels um seine Längsachse; „wie schräge der Flügel im Wind steht“) steuern. Beispiel: Beim Abheben kippt der Pilot das Flugzeug um die Querachse -> mehr Anstellwinkel -> Flieger hebt ab. Im Reiseflug ist ein Flügel ca. 5 Grad zur Anströmung nach oben geneigt. Mit negativen Anstellwinkeln des Flügels (Flügel nach unten neigen)kannst Du nun die Wirkrichtung des Auftriebs umkehren, d.h. Kräfte nach unten erzeugen. Genau das macht man beim Rückenflug; der Flügel ist „verkehrt herum“, aber ebenfalls nach oben geneigt eingestellt und erzeugt so wieder eine Kraft nach oben.
Das ganze ist zwar nicht so effektiv wie beim normalen Flug, da das Profil unsymmetrisch ist und für die „normale“ Fluglage optimiert ist, aber funktionieren tut es doch.
Oliver
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
macht es nicht immer.
hallo Du
hauptsächlich deswegen fliegt, wie ist es dann möglich, daß es
funktioniert, das Flugzeug einmal um 180° auf den Rücken zu
drehen und es dadurch trotzdem nicht zum Absturz zu bringen
???
-))
wie auch immer man dieses smiley vertehen soll…
man kann das beschriebene flugzeug sehr wohl zum absturz bringen … je langsamer die rolle geflogen wird desto mehr höhe verliert es.
kann man sich auch leicht vorstellen … wenn das flugzeug mit 90° schräglage „fliegt“ wirkt der auftrieb nicht der schwerkraft entgegen sondern nach „rechts“ oder „links“ … in dieser zeit fällt das flugzeug wie ein stein richtung erde.
bei allen anderen schräglagen > 90° ist das problem noch gravierender, weil der auftrieb als abtrieb funktioniert …
also nehmen wir dein ) mal als wink an oliver wieder seine: NEIN-der-flügel-erzeugt-seinen-auftrieb-nicht-HAUPTSÄCHLICH-durch-umströmgeschwindigkeiten-Diskussion
rauszukramen
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STK