Erhöhen Flugzeuge den Luftdruck?
Die Luft über uns hat ein Gewicht von ungefähr 1kg/cm2 habe ich gelesen, was ungefähr 1 bar entspricht. Ein Flugzeug in der Luft müßte sich prinzipiell zum Gewicht der Luft addieren, und es dürfte schwerer sein als die gesamte Luftsäule, also mehr als 1kg/cm2. Die Frage wäre, über welche Fläche auf dem Erdboden sich diese Last verteilt, und damit, ob der Luftdruck ansteigt.
7 Antworten
> Erhöhen Flugzeuge den Luftdruck?
JA.
Einfache Überlegung: Die Luft übt eine Kraft aufs Flugzeug aus nach oben. Gemäß actio = reactio übt das Flugzeug eine Kraft auf die Luft aus nach unten. Diese Kraft addiert sich zur Gewichtskraft auf die Luft. Und erhöht damit auch die Kraft, mit der die Luft auf den Boden drückt.
Fakt am Rande: Die Kraft hat die Einheit N wie Newton, nicht kg. Daher ist der Luftdruck auf Meereshöhe etwa 10,13 N/cm² oder auch 1013 hPa.
Ja, auch wenn es nur wenig ist.
Eine grobe Überschlagsrechnung: Um die 8000 kommerzielle Flugzeuge sind in der Luft. Nehmen wir Militärmaschinen dazu, sind es vielleicht 10000. Sagen wir mal, daß jedes Flugzeug im Durchschnitt 100 Tonnen hat. Macht eine Milliarde kg fliegendes Gerät in der Luft. Das entspricht der Luftmasse über einer Milliarde cm^2, d.h. über einem Quadrat von gut 300 m Seitenlänge. Bei einer Erdoberfläche von gut 500 Millionen km^2 erhöht sich also die Gesamtmasse der Atmosphäre und damit ihr Druck um 0,2 Milliardstel.
Wie die Übertragung der Gewichtskraft des Flugkörpers auf den Luftkörper im Einzelnen funktioniert – durch dynamischen Auftrieb an den Flügeln, durch Druck an der Unterseite und/oder Sog an der Oberseite derselben, oder, wie bei Luftschiffen, durch statischen Auftrieb – ist für die Bilanz vollkommen egal.
Die Masse aller Vögel der Erde braucht den Vergleich mit der der Flugzeuge übrigens nicht zu scheuen.
Quellen:
https://www.travelandleisure.com/airlines-airports/number-of-planes-in-air
https://pilotteacher.com/how-much-do-airplanes-weigh-with-20-examples/
https://www.nationalgeographic.co.uk/animals/2021/05/how-many-birds-are-there-in-the-world
Das mit dem Druck ist etwas komplizierter, als dass man einfach nur das Gewicht des Flugzeuges zur Luftsäule addieren könnte.
Denn Druck wirkt ja in alle Richtungen und aus allen Richtungen. Das heißt, er verteilt sich sehr stark.
Deshalb ja, theoretisch erhöhen Flugzeuge den Luftdruck - aber die paar Flugzeuge in so einer riesengroßen Atmosphäre machen dann eben doch keinen messbaren Unterschied.
Wo man es ein Bisschen merkt, ist bei Hubschraubern, die dicht überm Boden schweben. Da ergibt sich unter dem Rotor tatsächlich ein etwas höherer Luftdruck, der eine Luftströmung zu den Seiten weg und damit ggf. solche Wolken bewirkt. Und wenn der Hubschrauber nur 50 m höher fliegt, merkt man das schon nicht mehr weil sich der Luftdruck ausreichend weit verteit.
Nein. Die Luft ist ja nicht fest, so dass das Flugzeug nicht ruhig aufliegen kann. Es bewegt sich, wobei die Strömungs-Kräfte die Gewichtskraft ausgleichen.
Vorsicht: Masse ist nicht Gewicht. "Gewicht" gibt es nur umgangssprachlich.
Die Gesamt-MASSE des Systems Erde ändert sich doch nicht, wenn das F. in der Luft ist.
Die Gewichtskraft des F. ändert sich auch nicht, wenn es fliegt. Sie wird durch den Auftrieb aber ausgeglichen.
Die Luft unter den Tragflächen wird nach unten beschleunigt. Dies ist in Bodennähe messbar. Die Abwärtsbewegung der einzelnen Luftmoleküle zerstreut sich aber mit zunehmender Schichtdicke der Luft unter den Flügeln und ist nicht mehr nachweisbar, da natürliche Luftströmungen größeren Hoch- oder Tiefdruck durch Temperaturunterschiede bewirken (Wind)
Flugzeuge fliegen nur aus strömungstechnischen Gründen an ihren Tragflächen bei entsprechender Vorwärtsbewegung . Die weitaus größere Auftriebskraft erfolgt dabei an den Oberflächen der Tragflächen durch eine Art Sogwirkung nach oben im längeren Umströmungsweg .
Es findet somit nur eine Luftmassen - Umverteilung im direkten Nahbereich der Tragflächen statt .
Bei einem sogenannten "Bodeneffekt-Gleiter" wie z.B. dem "Ecronoplan" aus einem alten sowjetischen Entwurf würdest Fu durch den dichten Überflug und einer Verminderung des Luftmassenaustausches allerdings tatsächlich eine kurze Stauwelle mit Luftdruckanstieg bemerken .
Wenn das Flugzeug auf der Erde steht, trägt es zum Gesamtgewicht der Erde bei. Wenn es fliegt, kann sich das nicht plötzlich ändern. Und irgendwie muss doch dieses Gewicht über die Luft auf die Erde übertragen werden bzw. wirken?