Fast schon als selbstverständlich erachten wir heutzutage Flugzeuge am Himmel. Was noch vor einigen Jahrzehnten eine Sensation war, ist für uns heute kaum noch besonders. Doch wie es ein Flugzeug überhaupt schafft, sich der Erdanziehungskraft zu entwinden und wie ein Vogel in die Luft abzuheben, weiß kaum einer wirklich so genau.
Das Wunder der Technik
Täglich bekommen Passagiere durch Wingly die Möglichkeit einen Flug mit einem Privatflugzeug zu erleben und wunderbare Landschaften von oben zu betrachten. Dieses Erlebnis unterscheidet sich grundlegend von dem, mit einem herkömmlichen Passagierflugzeug und regt deshalb auch häufiger zur Frage an, welche Technik überhaupt hinter einer solchen Maschine steckt.
Damit ein Flugzeug in die Luft abhebt, benötigt es Auftrieb. Dieser Auftrieb entsteht durch Luft, die von vorne um die Tragflächen strömt. Oft steht die Vermutung im Raum, dass es die Luft von unten ist, die das Flugzeuge nach oben drückt. Tatsächlich ist dies nur teilweise korrekt. Die entstehende Kraft unter den Tragflächen macht nur circa ein Drittel des gesamten Auftriebs aus. Die restlichen zwei Drittel des Auftriebs stammen vom Sog, der an der Oberseite herrscht.
Wie entsteht Sog?
Wie man auf der rechten Abbildung sehen kann, ist die Tragfläche auf der Oberseite gewölbter als auf der Unterseite. Diese Wölbung verbessert den Auftrieb eines Flugzeuges. Aber auch ein flacher Flügel erzeugt Auftrieb. Wichtig ist der sogenannte Anstellwinkel der Tragfläche – der Winkel, mit dem die Tragfläche zum Luftstrom steht.
“Auch ein flacher Flügel erzeugt Auftrieb. Wichtig ist der sogenannte Anstellwinkel der Tragfläche”
Aufgrund der physikalischen Strömungsgesetze bildet sich ab einem gewissen Anstellwinkel um Ober- und Unterseite der Tragfläche eine Zirkulation aus. Diese Zirkulation verhält sich so, dass sie auf der Oberseite der Tragfläche mit der Strömung (sprich: die Luft strömt an der Oberseite schneller), an der Unterseite der Tragfläche gegen die Strömung fließt (sprich: die Luft strömt unten langsamer).
Der Begriff Zirkulation kann jedoch missverstanden werden. Denn eigentlich bewegt sich die Luft nicht gegen die Strömung. Der Begriff ist eher als ein naturwissenschaftliches Modell zur Berechnung des Auftriebs zu verstehen. Die gewölbte Form, das Profil, der Tragfläche schafft erhöhten Auftrieb, indem sie die Strömung am Ende des Flügels effizienter nach unten ablenkt. Die nach unten abgelenkte Luft erzeugt nach dem Newtonschen Gesetz von Kraft und Gegenkraft zusätzlichen Auftrieb.
Das genaue Prinzip des Auftriebs ist sehr komplex und in diesem Rahmen nur sehr simpel dargestellt. Wichtig für den Auftrieb ist: Die Luft über den Tragflächen strömt schneller als die Luft unter den Tragflächen. Durch den Sog und das Drücken haben wir den notwendigen Auftrieb. Beobachte den Anstellwinkel doch einfach selbst, wenn ihr das nächste mal mit einem unserer Wingly-Piloten fliegt. Er wird dir sicher noch einiges mehr erzählen können.
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