Segelflug: Einführung in die Aerodynamik

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Es erscheint wie ein Wunder: Ein Segelflugzeug wiegt 300 bis 500 kg, in Einzelfällen bis zu 700 kg, aber es fällt nicht wie ein Stein vom Himmel. Da es aber üblicher Weise in der Natur mit rechten Dingen zugeht, muss es also eine mysteriöse Kraft geben, welche diese Flugzeuge - es gilt ja nicht nur für Segelflugzeuge - in der Luft hält. Die Lehre von diesen Kräften und von den Strömungen, die um den Tragflügel und die sonstigen Konstruktionsbauteile des Flugzeugs herum herrschen, genau das ist Aerodynamik, das Thema, das uns auf den folgnden Seiten beschäftigen soll.

Wer aus dem Fenster eines fahrenden Autos schon einmal seine Hand herausgestreckt hat, wird eine Kraft verspürt haben, die diese Hand entgegen der Fahrtrichtung drückt. Wir haben im Abschnitt Meteorologie ja bereits gelernt, dass um uns herum nicht NICHTS ist, sondern ein Gas, oder besser ein Gasgemisch, das wir Luft nennen. Gase sind halt auch Substanzen, haben ein Gewicht (Luft so um die 1,3g/l) und setzen Körpern, die durch sie hindurch wollen einen Widerstand entgegen.

Widerstand - damit sind wir schon bei der ersten von zwei wichtigen Kräften angekommen, die unsim weiteren beschäftigen werden.

Bleiben wir bei unserer Hand, die wir aus dem Auto gestreckt haben. Wir strecken die Hand zu einer flachen Hand aus und drehen sie vorsichtig (Achtung, diese Versuche irgendwo auf einem Feldweg machen, nicht bei Gegenverkehr oder bei Hindernissen in der nähe der Hand!). Wenn die Hand senkrecht zur Fahrtrichtung steht, ist der Widerstand, der die Hand nach hinten drückt am größten. Wenn wir die Hand jetzt vorsichtig so drehen, dass sich die Oberkante (meist die mit dem Daumen), nach vorne in Fahrtrichtung bewegt, verspüren wir sofort eine weitere Kraft: nämlich eine Kraft die unsere Hand nach oben bewegen will. Unsere Hand verspürt also eine Auftrieb, der bei weiterer Drehung zunächst größer wird, dann aber wieder geringer wird und dann, wenn die Hand parallel zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist, wieder bis zur Bedeutungslosigkeit abnimmt. Unsere Hand verspürt aulso einen Auftrieb.

Auftrieb - das ist die zweite wichtige Kraft, die wir zur Beschreibung der Situation am Flügel benötigen werden