Warum fliegt ein Flugzeug?

    • Sneaky4tw
      Sneaky4tw
      Bronze
      Dabei seit: 23.08.2007 Beiträge: 58
      Hi Leute.
      Ich studiere im 3 Semester Maschinenbau und hab jetzt gerade eine Physikversuchsreihe. Da hat mich der Testierende gefragt, wie ein Flugzeug fliegt. Leider waren meine beiden Antworten falsch. Jetzt soll ich ihm bis Freitag die richtige Antwort aufschreiben.

      Meine erste Antwort war, dass durch die Flügelform oben und unten verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten herrschen und so ein Unterdruck entsteht.
      Als zweites hab ich gesagt, dass durch die schräge Flügellage der Wind dagegendrückt und nach unten abgelenkt wird. Auch das war falsch.
      So wir er sagte, können ja Flugzeuge auch auf dem Kopf fliegen, womit beide Möglichkeiten aussscheiden. Jetzt bin ich echt ratlos.

      Hat jemand von euch eine Idee?

      MfG Sneaky
  • 20 Antworten
    • 4Tom4
      4Tom4
      Silber
      Dabei seit: 07.08.2009 Beiträge: 835
      versteh nicht warum du nicht einfach googlest.
      das steht zu 1 billion % irgendwo.....
    • phiho
      phiho
      Bronze
      Dabei seit: 26.02.2008 Beiträge: 98
      Ich kenne das nur vom Fallschirmspringen, da erzählte man uns, dass anströmende Luft, welche auf die Flügelvordrkante trifft geteilt wird. Dadurch, dass die Luft welche über die Flügeloberkante strömt einen größeren Weg zurück legen muss als die untere, aber beide zeitgleich wieder hinten zusammenlaufen, entsteht oben 2/3 Druck und unten 1/3 Sog. Aber ich weiß es net ganz genau.
    • Pokerfeund
      Pokerfeund
      Global
      Dabei seit: 13.02.2008 Beiträge: 2.873
      vielleicht bringt dich dieser post etwas weiter
      hat wohl auch was mit nem wirbel an der hinterkante zu tun...


      "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."
    • MadCow
      MadCow
      Bronze
      Dabei seit: 15.09.2006 Beiträge: 1.151
      ist eigentlich ziemlich schwer es korrekt zu erklären deswegen verweise ich mal auf wiki:
      http://en.wikipedia.org/wiki/Lift_force#A_more_rigorous_physical_description
    • wimmi10
      wimmi10
      Bronze
      Dabei seit: 20.04.2006 Beiträge: 1.541
      die Klassiker Greenhorn Fangfrage :D

      Sag ihm einfach wegen Fq=cq*b*l*v2*ρ/2

      Der Auftrieb wird durch cq=2*π*sin(α) (Anstellwinkel) definiert

      Bei Überkopfflug muss also nur der Anstellwinkel verändert werden (sprich der Pilot muss die Nase nach oben ziehen).

      Die Flügelform hat also nur bedingt mit Auftrieb zu tun.
    • Terraner86
      Terraner86
      Bronze
      Dabei seit: 29.11.2006 Beiträge: 617
      das hat was mit turbulenten strömungen zutun, wodann verwirbelungen entstehn und das flugzeug somit zum fliegen bringt

      deswegen funktiert das auch umgekehrt

      edit: kommt also auf die einstellung der flügel drauf an welchen winkel sie haben
    • BigStack83
      BigStack83
      Bronze
      Dabei seit: 15.12.2006 Beiträge: 6.715
      Können Flugzeuge nicht nur aufgrund des Schubs kopfüber fliegen?
    • MadCow
      MadCow
      Bronze
      Dabei seit: 15.09.2006 Beiträge: 1.151
      kommt auf die Flügelform und die klappen an
      es gibt auch Flugzeuge welche rückwärts fliegen koennen ohne ihre Flügelform ändern zu müssen.

      aber ohne schub gehts natürlich, genau wie vorwärts, nicht ewig.
    • Aent
      Aent
      Bronze
      Dabei seit: 30.07.2007 Beiträge: 4.931
      Ohne es studiert zu haben (erstes Semester :P ) würde ich mal tippen, dass beim Kopfüberflug die Reibung, welche in senkrechter Richtung zur Flugrichtung des Flugzeuges extrem hoch (und in Flugrichtung vergleichsweiße niedrig) ist noch eine wichtige Rolle spielt.
      Wenn die Flugrichtung senkrecht zur Schwerkraft liegt kann die Reibung den Fall natürlich nur abbremsen und nicht verhindern, wenn die Schnauze aber leicht in entgegengesetzter Richtung der Schwerkraft gelenkt wird... naja, ist dann allerdings auch nichts anderes, als ungefähr deine 2. Vermutung mit einem anderem Modell begründet.

      Passagierflugzeuge fliegen aufgrund deiner ersten Begründung, die können allerdings auch nicht Kopfüber fliegen. Kampfflieger haben vergleichsweise dünne Flügel, so dass das Über/Unterdruckmodell kaum zur Begründung reicht um die Flugeigenschaften zu erklären.
    • Faustfan
      Faustfan
      Bronze
      Dabei seit: 19.04.2005 Beiträge: 9.481
      es ist definitv über und unterdruck

      die flügelform sorgt dafür, daß der weg der luft über den flügel länger ist als darunter. also fließt sie an der flügeloberseite schneller als an der unterseite, da sie in derselben zeit mehr weg zurücklegt.
      Das führt zu den druckverhältnissen (das physikalische gesetz kann ich aber nicht mehr benennen, war von bernoulli imo)

      wenn ein flugzeug nun kopfüber fliegt, dann muß es den winkel des flügels verändern, damit der weg über dem flügel wieder länger wird. je nach flugzeug ist das leicht bis unmöglich.

      aber mal ernsthaft: wenn es kein druck wäre, welche kraft würde denn dann der schwerkraft entgegenstehen?
    • garandou
      garandou
      Black
      Dabei seit: 15.01.2005 Beiträge: 5.140
      habe jetzt schon an verschiedenen stellen gelesen, dass die populäre erklärung durch das bernoulli-gesetz ungenau ist bis unzulänglich ist:

      http://en.wikipedia.org/wiki/Lift_(force)#.22Popular.22_explanation_based_on_equal_transit-time

      http://www.allstar.fiu.edu/aero/airflylvl3.htm

      ich finde die erklärung, dass der auftrieb durch die nach unten verdrängte luft erzeugt wird, am einleuchtendsten, aber tatsächlich ist das ganze wohl viel komplizierter:

      It is amazing that today, almost 100 years after the first flight of the Wright Flyer, groups of engineers, scientists, pilots, and others can gather together and have a spirited debate on how an airplane wing generates lift. Various explanations are put forth, and the debate centers on which explanation is the most fundamental.
    • Kaiypoker
      Kaiypoker
      Bronze
      Dabei seit: 09.11.2007 Beiträge: 960
      Ich frag morgen meinen Physik PROF ... Der soll mal ne Definition o.ä. raushauen !!!

      Ist ne coole sau , shipped mal alle 10 Dollar auf stars der ist Teuer für 20 min :D
    • MfGOne
      MfGOne
      Bronze
      Dabei seit: 17.08.2006 Beiträge: 7.130
      Original von phiho
      Ich kenne das nur vom Fallschirmspringen, da erzählte man uns, dass anströmende Luft, welche auf die Flügelvordrkante trifft geteilt wird. Dadurch, dass die Luft welche über die Flügeloberkante strömt einen größeren Weg zurück legen muss als die untere, aber beide zeitgleich wieder hinten zusammenlaufen, entsteht oben 2/3 Druck und unten 1/3 Sog. Aber ich weiß es net ganz genau.
      ja genau :rolleyes: , hab mich schon über die ganzen mit 800 km/h abschmierenden flugzeuge gewundert :]
    • Aent
      Aent
      Bronze
      Dabei seit: 30.07.2007 Beiträge: 4.931
      Gibts inzwischen ne Auflösung?


      Noch ne Anmerkung von mir: Der Luftstrom spielt wohl auch ne wesentliche Rolle, neue Düsentriebwerke versus Propellerflugzeuge usw. der Luftstrom ist z.B. in dem Fall hier:
      http://www.youtube.com/watch?v=LLk3fPeQuD8
      der Grund, warum das Teil oben bleibt.
    • smokinnurse
      smokinnurse
      Bronze
      Dabei seit: 26.03.2007 Beiträge: 14.745
      Original von garandou
      habe jetzt schon an verschiedenen stellen gelesen, dass die populäre erklärung durch das bernoulli-gesetz ungenau ist bis unzulänglich ist:
      warum ist bernoulli ungenau?
      ich segle zumindest mit bernoulli ... zumindest am wind ;-)
    • Faustfan
      Faustfan
      Bronze
      Dabei seit: 19.04.2005 Beiträge: 9.481
      es gibt offensichtlich genaue formeln mit denen flugzeuge gebaut werden. flügelfläche, gewicht, flügelform und geschwindigkeit spielen da mit hinein. sollte mich sehr wundern, wenn die alle nur rumraten, bzw. formel nnutzen, die ungenau sind.
    • Aent
      Aent
      Bronze
      Dabei seit: 30.07.2007 Beiträge: 4.931
      Wofür gibts nen Windkanal? Wenn man alles so genau berechnen könnte bräuchte man den nicht.
      Wobei die Formeln, die man anwendet, bevor ein Prototyp für den Windkanal gebaut wird vermutlich sehr viel komplexer sind, als das bissl Bernoulli Zeuch.
    • Paty17
      Paty17
      Bronze
      Dabei seit: 26.03.2007 Beiträge: 1.048
      Weil analytisch eigentlich nur in einfachen Ausnahmefällen was geht. Deshalb muss das numerisch gelöst werden und da können wegen verschiener Faktoren mitunter recht falsche Lösungen rauskommen.
      Getestet wird wohl tatsächlich größtenteils erst am Rechner und dann erst im Windkanal zur Überprüfung.
    • Aent
      Aent
      Bronze
      Dabei seit: 30.07.2007 Beiträge: 4.931
      Willst du meine Aussage infrage stellen, dass wir keinen Windkanal bräuchten, wenn unsere Formeln vollkommen wären und es Rechenanlagen gäbe, die damit umgehen können?
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