Technik :: Aerodynamik

Auftrieb am Tragflügel

Der Tragflügel wird von Luft umströmt. Aufgrund seiner Form zwingt dieser die Luft dazu, oben herum schneller zu strömen als unten herum. Nachdem schnell strömende Luft einen geringeren Statischen Druck aufweist, entsteht über dem Tragflügel ein Unterdruck und unter dem Flügel ein Überdruck. Dies hält das Flugzeug in der Luft.

Kräfte am Flugzeug

Wie das nächste Bild zeigt, wirken am Segelflugzeug (etwas vereinfacht ausgedrückt) die fogdenden vier Kräfte:

• Gewichtskraft: Wie jeder Gegenstand wird auch das Segelflugzeug von der Erde mit der Gewichtskraft angezogen.
• Auftrieb: Der Auftrieb wird durch die Luftströmung um den Tragflügel herum erzeugt.
• Vortrieb: Der Vortrieb ist die Kraft die das Flugzeug nach vorne bewegt. Sie entsteht dadurch, dass das Flugzeug immer auf einer leicht nach unten geneigten Bahn fliegt.
• Widerstand: Der Luftwiderstand entsteht immer, wenn ein Gegenstand durch die Luft bewegt wird.

Letztendlich setzt ein Segelflugzeug immer Höhe in Geschwindigkeit um (nach dem Energieerhaltungssatz). Durch Verlust von Höhe kann das Segelflugzeug Vortrieb erzeugen, und den Luftwiderstand kompensieren. Das bedeutet,

• wenn man schneller fliegen will, muss man mehr Höhe aufgeben - und zwar mit steigender Geschwindigkeit immer mehr, weil der entstehende Luftwiderstand quadratisch mit der Geschwindigkeit ansteigt.
• Wenn man Höhe gewinnen will (ohne Thermik) wird man zwangsläufig langsamer. Die Höhe die man "herausziehen" kann ist also durch die Mindestgeschwindigkeit begrenzt.

Idealerweise will man aus einer bestimmten Höhe möglichst weit gleiten. Die Leistung eines Segelflugzeugs läßt sich also genau dadurch charakterisieren: Zurücklegbare Strecke in ruhige Luft bei einem Höhenverlust von 1000 Metern. Diese Zahl nennt man Gleitzahl. Die Gleitzahl liegt ungefähr in der folgenden Größenordnung:

• Standardklasse: (15m, keine Wölbklappen): um die 42
• Rennklasse: (15m, Wölbklappen): um die 48
• 18m-Klasse: (18m, Wölbklappen): um die 50
• Offene Klasse: (beliebige Spannweite, Wölbklappen): zwischen 58 und 68, je nach Spannweite und Flugzeugtyp.