Warum können Flugzeuge fliegen?

Wissen Sie, warum ein Flugzeug fliegt?

Warum können Flugzeuge fliegen?

Wie von Geisterhand hebt eine Boeing 747 mit rund 500 Passagieren mit einer Geschwindigkeit von bis zu 290 km/h problemlos ab und legt nicht selten eine Strecke von bis zu 13.000 Km ohne Unterbrechung zurück.
Verrückt oder? Wie ist das möglich?

Zunächst werden die vier wirkenden Aerodynamiken des Gefährts betrachtet.
Luftwiderstand sind jene Kräfte, die gegen das sich bewegende Flugzeug wirken (-> Flugzeug, ein sich bewegendes Objekt wirkt gegen die umgebende Luftmasse). Die Kraft, die gebraucht wird, die Luftmasse in der Höhe zu durchdrücken, erzeugt den Luftwiderstand.

Ein exzellentes Beispiel für die Minimierung des Luftwiderstands ist im Rennradsport zu finden. So muss sich der Radfahrer durch die Luftmasse drücken, um vorwärts zu gelangen. Dafür nimmt er eine gebückte Sitzhaltung ein, die die Luft durchschneidet und ihm dadurch eine schnelle Fahrt mit weniger Kraftaufwand zu ermöglicht. Nun kommt das dritte Bewegungsgesetz nach Newton zum Einsatz. Das Gas muss nach vorne und der Motor nach hinten geschoben werden. Für das Gesetz wird ebenfalls der Wert des Gewichts des Körpers gebracht. Im Falle unseres Flugzeuges ist es einerseits die Maschine selbst sowie die Masse der Passagiere und das Gewicht der Gepäcklast.

Nun zum Auftrieb: Dieser wird durch die großen Flügel des Flugzeuges erzeugt, die es in der Luft halten.

Das sich ein Flugzeug scheinbar schwerelos in der Luft halten kann, müssen all diese Voraussetzungen erfüllt werden. Das bedeutet wiederum, dass keine Nettokraft auf ein Flugzeug einwirkt.

Zu guter Letzt zur Flugzeugbauweise:

Das Grundgerüst eines Flugzeuges besteht aus Tragflächen/Flügel, Horizontalstabilisator und Vertikalstabilisator. Zu den wichtigsten Komponenten gehören die Tragflächen, die den nötigen Auftrieb erzeugen und das tonnenschwere Gefährt erst fliegen lassen. Durch ihre leicht geneigte und spezielle Form, die als Tragflächenprofil tituliert werden, wird der Auftrieb erzeugt. Die benannte Form wurde entwickelt, um den Luftstrom unterhalb der Tragfläche umzulenken, denn dort treten mehr Luftströme auf als am oberen Ende der Flügel.

Rollt ein Flugzeug die Landebahn hinter, so entsteht einerseits ein Überdruck unter den Tragflächen, und andererseits ein Unterdruck oberhalb der Tragflächen. Das Resultat ist die Entstehung von Auftrieb, die das Abheben des Flugzeuges letztlich ermöglicht.

Ihre Form und vor allem ihre leichte Neigung nach oben sorgen für den Auftrieb. Diese beiden Faktoren bestimmen, wie die Luft um den Flügel strömt: Die Luft fliesst nach oben um den Flügel schneller als unten. Dem sogenannten Bernoulli-Effekt entsprechend führt die höhere Geschwindigkeit zu einem geringeren Druck oberhalb des Flügels. Dieser wird dann sozusagen nach oben gesaugt. Auf diese Weise entsteht der Auftrieb, der die Flugzeuge in der Luft hält.

(Quelle: https://www.warum-wieso.de/technik/warum-flugzeuge-fliegen/)