Wieso gibt es bei Flugzeugen einen Unter- und Überdruck? Und wieso zieht der Unterdruck das Flugzeug nach oben?
Ps: wieso drückt der überdruck das flugzeug hoch?
danke im voraus
6 Antworten
Salue
Mache den Praxistest. Wenn Ihr mit dem Auto etwas schneller unterwegs seit, so ab 80 km/h, strecke die flache Hand aus dem Autofenster und halte diese in verschiedenen Anstellwinkeln in den Fahrtwind. Wenn Du die Hand schräg hälst, vorne etwas höher als hinten, wirkt sie als Flügel und die Hand wird gegen oben gedrückt. Bei einem kleinen Flugzeug reichen ca. 100 km/h aus damit die Kraft die nach oben zieht grösser ist als das Gewicht des Flugzeuges und das Flugzeug fliegt.
Tellensohn
Ein Hand hat natürlich nicht die optimale Flügelform. Den Effekt merkt man aber trotzdem. Tellensohn
Der Anstellwinkel ist natürlich auch wichtig.Immerhin können Flugzeuge auch im Rückenflug fliegen: da ist die Wölbung unten, und es funktioniert dennoch.
Auch ein Spoiler an einem Auto steht schräg. Hier bewirkt der Fllügel allerdings das Gegenteil, er presst den Wagen bei hoher Geschwindigkeit auf den Boden.
Tellensohn
Ja richtig, ein Spoiler steht schräg und erzeugt damit Anpressdruck. Das erklärt den Effekt, wenn man die Hand aus dem Auto hält. Ein Flügel von einem Passagierflugzeug arbeitet aber nicht so. Der Flügel nutzt einen Unter und Überdruck, durch seine Wölbung. Außerdem lautet die Frage ja, warum ein Unterduck ein Flugzeug nach oben zieht. Kleinere Flugzeuge können über den Anstellwinkel arbeiten, wobei die Form egal ist. Hier zieht dann das Triebwerk/Propeller auch gegen die Erdanziehungskraft und hilft dabei. Ein Düsenjet arbeitet z.B. größtenteils mit seinem Triebwerk. Das hat so viel Schub, dass man es anstellt und es den Jet nach oben drückt, dort kann man auch problemlos kopfüber fliegen. Nur um noch etwas auf @michiwien22 einzugehen.
Und woher kommt dann der Begriff"Einstellwinkel"? Der gibt ja den Winkel zwischen Profilsehne und Flugzeuglängsachse an.
"Anstellwinkel" dagegen bezeichnet den Winkel der Flugzeuglängsachse zur Anströmrichtung der Luft.
Außerdem gibt es verschiedene Profile, z. B.
- Symmetrische (wie bei vielen Kunstflugmaschinen, die dann nur über den Anstellwinkel - Knüppelstellung - ihren Auftrieb erhalten)
- Unsymmetrische
- Hohle und gebauchte
- Ebene gewölbte
Aerodynamik halt. Es gilt das Stetigkeitsgesetz: "in einer verengten oder erweiterten Stromröhre sind die pro Zeiteinheit durchströmenden Volumina gleich groß". Verantwortlich dafür ist u. a. ein Herr Daniel Bernoulli, der das Prinzip schon im 18. Jahrhundert herausfand und beschrieb.
Das lässt sich an jedem Flusslauf sehen, wenn sich die Flussbreite verringert. Oder wenn auf der Landstraße zwei Autos ganz dicht aneinander vorbeifahren. Sie werden durch die schnellere Strömung (Unterdruck) gegeneinander gezogen statt, wie oft vermutet, auseinandergedrückt.
Wird die Stromröhre enger, hier die obere Wölbung gegenüber der freien Strömung, nimmt die Geschwindigkeit zu. Dadurch sinkt der Druck; dies wiederum führt zu einem Sog, der die Tragfläche nach oben zieht.
Ist die Fläche auf der Unterseite nach oben hin gewölbt, drückt hier die Luft gem. Newtons drittem Gesetz die Fläche nach oben.
Grob gesagt, macht der Sog 2/3, der Druck 1/3 des Auftriebs aus. Feinheiten mal außen vor gelassen.
Hier eine Seite des DLR, die in das Geheimnis des Fliegens einführt:
https://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6621/10878_read-24681/
Wenn unten ein höherer Druck als oben herrscht, ist unten die höhere Kraft. Deshalb drückt die Resultierende nach oben.
Klar?
Durch die Form eines Flügels Und die vorwartsbewegung wird die Luft unter dem Flügel etwas komprimiert. So entsteht ein relativer Überdruck unter dem Flügel im Bezug auf die Oberseite
Druckunterschiede streben danach sich auszugleichen, hast du auf der Flügel oberseite einen Unterdruck und auf der unterseite einen Überdruck so drückt die unterseite nach oben, mit dem Flügel dazwischen und erzeugt "auftrieb".
mal ganz primitiv erklärt,
Das ist einfach falsch! Ein Flügel ist nicht "angestellt". Ein Flügel ist oben gewölbt und unten flach. Dadurch entsteht ein unter und Überdruck.