Warum fliegt ein Flugzeug...?

[RWA]

Diese gern zitierten Pamphlete von Herrn Weltner gehören da dazu. (Von wissenschaftlichen Veröffentlichungen kann man dabei beim besten Willen nicht sprechen. Er stellt dort jede Menge Behauptungen auf, ohne auch nur eine einzige durch ein Zitat oder ein reales Experiment zu belegen).
Aber im Gegensatz zu einem peer-reviewed journal (wo man seine paper nicht finden wird, warum wohl nicht?) kann im Internet ja jeder jeden Stuss veröffentlichen.
Beste Grüße,
Lutz

Moin, aha, na prima, ich les das gestern durch, bin bereit das als wahr hinzunehmen, und jetzt dein Statement zu Herrn Weltner.....


Roland

 

[Berti.H]

Alle Jahre wieder...
hier schon mal reingeschaut:

RCN:Warum fliegt ein Flugzeug wirklich?

RCN:Warum fliegt ein Flugzeug

 

[RWA]

So, das ist jetzt mein letzter Beitrag hier, da es mir langsam einfach zu blöd wird.

Das glaub ich sofort, ich kenne das aus einer anderen Branche, da gibt es gelernte Autoschlosser mit Taxiführerschein, die als Berufsrennfahrer arbeiten, und mir erklären wollen wie ihr Auto funktioniert, um kurze Zeit später frustriert herauszufinden, das, wieder eine andere Branche, eine Geige zu bauen und eine Geige zu spielen, zwei stark unterschiedliche Dinge sind.


Roland

 

[hholgi]

Wasserski

Wasserski

Nur so nebenbei, Ich erklärs den Kids immer so:

Fliegen ist Wasserski fahren in der Luft
Grüße

 

[manfred_k]

Ich kriegs einfach nicht gebacken

Ich kriegs einfach nicht gebacken

Hallo,

es ist mir völlig unverständlich warum ein so kunstvoll geformtes Ding sich einfach in die Luft erhebt.

Und deshalb probieren wir es aus, wieder und immer wieder. Und es macht Spass !

Ich zitiere hier mal einen Satz, den ich sehr gut finde, von unserem Kollegen Wolfgang aus Schwerin:

Wer einmal das Fliegen erlebt hat, der wird auf Erden stets mit zum Himmel gewandten Augen einhergehen. Denn dort wird er mit seinen Gedanken immer sein.
Leonardo da Vinci

habt Spass
Manfred

 

[MarkusN]

Bernoulli ist nämlich eigentlich nichts anderes, als der Energieerhaltungssatz, angewandt auf Strömungen, die ohne äußere Energiezufuhr (also aus geometrischen Gründen) beschleunigt werden.

Kein Widerspruch. Aber es reicht eben nicht. Eine wesentliche Komponente im Strömungsbild, sobald gekrümmte Stromlinien auftreten, ist "Zentripetal/-fugalkraft für Luftteilchen". Und darum kümmert sich Bernoulli nicht. Das braucht Euler. Freie Strömung ist eben nicht Rohrströmung, und irgendwie muss ich die Fluidteilchen überzeugen, der Kontur zu folgen.

Zusammenfassen tut das ganze + Viskositätseffekte ja Navier-Stokes. Da klinkt sich der mathematisch unbedarfte aber definitiv aus, und anschaulich ist das auch nicht mehr. (Von geschlossen lösbar fangen wir jetzt gar nicht an.)

Newton und Potentialheorie sind ja nicht wirklich Antagonisten, sondern zwei Seiten der selben Medaille. Ich möchte die, die allein Newton gelten lassen, immer mal eine Druckverteilung um einen Flügel rechnen lassen...

Und Newton hat den Vorteil, dass der Laie versteht, was abläuft. "Wasserski-Fahren in der Luft" eben.

[edit] Hab Deinen ersten Post erst nachher gelesen. Ich denke, wir sind uns einig. (Was Kind mit Bad ausschütten angeht: Guilty as accused. Meine Formulierung war wohl etwas heftig.)


@Manfred: So gehts natürlich auch, und gar nicht schlecht.

 

[Gast_8624]

Zitat von mir vom 09.02.2006

aus diesem Thema

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/55994-Warum-fliegt-ein-Flugzeug-wirklich

... post #17

Hallo miteinander,
die Begründung der Auftriebsentstehung über Bernoulli führt zu einem Erklärungsnotstand, der deswegen nicht zu beheben ist, weil die höhere Strömungsgeschwindigkeit an der Tragflächenoberseite nicht die Ursache, sondern die Folge des dort herrschenden Unterdrucks ist.

Es wird eigentlich immer nur die Strömung in einer geradlinigen Stromröhre betrachtet längs der Strömungsrichtung. Diese Betrachtung führt zu einem Zusammenhang zwischen Druck und Geschwindigkeit, dem Bernoullischen Gesetz, es sagt nichts aus über Ursache und Wirkung. In Worten:

Statischer Druck + Staudruck=Gesamtdruck

Eine solche geradlinige Strömung gibt es an der Tragfläche nicht.
Die Betrachtung eines Luftvolumens welches sich in einer
gekrümmten Stromröhre bewegt, führt zu der Erkenntnis, das es senkrecht zu Stromlinie zu Druckdifferenzen kommt.
Damit sich das Luftvolumen auf der gekrümmten Bahn bewegt, muss eine Kraft auf das Volumen wirken, deren Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung ist, und auf den Krümmungsmittelpunkt zeigt. Eine derartigen Kraft ensteht nur dann, wenn an der Unterseite des Volumens ein geringerer Druck herrscht, als an der Oberseite.
Um also das Volumen in Richtung auf den Krümmungs mittelpunkt zu beschleunigen, muss der Druck nach außen zunehmen.
Die Druckdifferenz senkrecht zu den Stromlinien wird umso größer, je größer die Bahngeschwindigkeit und je gekrümmter die Bahn ist.
Dieser Zusammenhang zwischen der Krümmung von Stromröhren und Druckgradienten wird in der Regel in Physikbüchern nicht erwähnt. Nur über diesen Zusammenhang kann man die Entstehung von Druck und Unterdruck bei der Umströmung von Hindernissen physikalisch verstehen.
Luft welche in ein Gebiet niedrigen Druckes einströmt wird dabei beschleunigt. Die dabei entwickelte Geschwindigkeit ist Folge des niedrigen Druckes, nicht aber seine Ursache!

Für die hier wirkenden Kräfte gilt die Grundgleichung der klassischen NEWTONSCHEN MECHANIK:

Kraft = Masse x Beschleunigung

Gruß Rolf

 

[MarkusN]

das mit den Wirbeln hat nicht wirklich was mit der Entstehung von Auftrieb zu tun, dein damaliger Fluglehrer wusste es halt nicht besser.

Kármánsche Wirbelstraße (nicht der mit dem Ghia...)

Doch doch, hat es. Es war allerdings nicht der Kármán, sondern Kutta und Joukowski. Die haben beschrieben, was die scharfe Endleiste mit der Strömung tut. Sie zwingt nämlich den hinteren Staupunkt ans Flügelende. (Sonst wäre da die Geschwindigkeit unendlich; unendlich mögen Mathematiker, die Physiker haben es nicht so damit.) Die Verschiebung des Staupunkts erzwingt einen Wirbel (Zirkulationsströmung; wenn du rund um das Profil herumgehst und immer die Komponenete der Geschwindigkeit gegen Deine Bewegungsrichtung aufaddierst, bekommst du bei Auftriebsbehafteter Strömung immer einen Wert verschieden von Null; diese "Zirkulation" ist für jeden Pfad um den Flügel herum gleich und ist proportional zum Auftrieb. Auftrieb ohne Wirbel ist NICHT möglich.)

Die Karmansch Wirbelstrasse ist was passiert, wenn ein Strömungskörper zwar Wirbel erzeugt, aus Symmetriegründen aber keinen Auftrieb erzeugt. (Oder die Abströmkante den nötigen Auftrieb nicht halten kann.) Da müssen sich die Wirbel ständig umkehren, damit die Summe Null bleibt.

 

[Gast_8624]

Doch doch, hat es. Es war allerdings nicht der Kármán, sondern Kutta und Joukowski. Auftrieb ohne Wirbel ist NICHT möglich..

ja, ich weis, ich wollte nur nicht noch einen weiteren Bezug (Zirkulation) in die ohnehin schon zerfaserte Diskussion einbringen.

Der Anlaß war der GHIA von Karmann

Gruß Rolf

 

[HorstA]

Wo bleibt die Maus

Wo bleibt die Maus

Hallo,

so hätte ich es mir auch gewünscht:

Kann mir das einer mal erklären (und am besten ohne "RE-Werte" und solchen Begriffen, lieber auf "Sendung mit der Maus"-Niveau)?

Wo bleibt die Maus? Vielleicht schaut sie bei Planet Schule nach.

Gruß Horst

 

[MarkusN]

mit "fliegen" in einem aerodynamischen Sinne hatte der Starfighter nichts am Hut, ohne die Kraft der Turbine fiel der runter wie´n Stein.

So formuliert ist das Quark. Auch ein Starfighter gleitet. Allerdings nicht in einer Form, die eine kontrollierte Landung erlaubt. Deswegen war die Instruktion AFAIK 'bail out if irrecoverable flameout'.

Überschallflugzeuge haben allerdings ein böses Zusatzproblem. Während im Unterschallflug der Auftrieb +/- bei 1/4 der Flächentiefe angreift (Ja, er wandert bei gewölbten Profilen, deswegen +/-), Springt er beim Überschreiten der Schallmauer dorthin, wo ihn der Laie erwartet: in die Mitte der Fläche. Ein Modellflieger kann sich vorstellen, was das für die Steuerbarkeit und Stabilität heisst. Dass man das beim Herantasten an die Schallmauer noch nicht wusste, hat den einen oder anderen Testpiloten sein Leben gekostet.

 

[MarkusN]

Wo bleibt die Maus?

Die hatte ich im ersten Post noch im Hinterkopf. Leider bleibt man damit zwangsweise in einem Bereich von "didaktischer Reduktion" (danke lpaelke) stecken, die dem Thema nicht gerecht werden kann.

Alles was über "Der Flügel wirft Luft nach unten, die sträubt sich dagegen und drückt den Flieger hoch" hinausgeht, erfordert vertieftes Physikverständnis.

Edit: Sorry, bin Deinem Link erst jetzt gefolgt. Das ist mal echt gut und kompakt gemacht.

 

[Kyrill]

Profil der Extra

Profil der Extra

Mich würde in dem Zusammenhang mal interessieren, ob es ein Modellflugzeug gibt, dass das originale Extra Profil verwendet? Also annähernd eliptische Nase, ziemlich dick und dann oben wie unten gerade zur Endleiste auslaufend ohne jegliche Wölbung. Zumindest sieht man das in den Seitenansichten der originalen Extra so. Herr Extra hat sich dabei bestimmt was gedacht... Bei den Modellen sieht man dahingegen die üblichen Verdächtigen...

Zum Einganghsthread noch einmal so wie ich das verstehe (vereinfacht):

Die Extra fliegt bei einer gegebenen Motorleistung/Strömungsgeschwindigkeit mit einem von der Geschwindigkeit abhängigem leicht hängendem Leitwerk das den Anstellwinkel sicher stellt in etwa geradeaus und hält die Höhe bei.
Da sie symetrisch gebaut ist passiert bei gleicher Motorleistung das selbe auch im Rückenflug. Getragen wird sie dabei hauptsächlich vom Staudruck unter den Flächen und durch die Auftriebskräfte die der, durch den Anstellwinkel nach unten gewanderten Staupunkt an der Nasenleiste der Flächen erzeugt, wodurch vereinfacht gesagt ein leicht "nicht symetrisches" Profil zur Wirkung kommt, da sich ein Weglängenunterschied vom Staupunkt zur Endleiste ergibt.
Da dies in beiden Fluglagen gleich ist fliegt der Flieger ohne Höhenruderveränderung in beiden Fluglagen auch gleich.
Das setzt voraus, dass die Extra eine EWD von 0 Grad hätte. Ist das so richtig?

Kann man das so stehen lassen. Ganz ohne Bernd und Ulli?

 

[MarkusN]

Mich würde in dem Zusammenhang mal interessieren, ob es ein Modellflugzeug gibt, dass das originale Extra Profil verwendet? Also annähernd eliptische Nase, ziemlich dick und dann oben wie unten gerade zur Endleiste auslaufend ohne jegliche Wölbung. Zumindest sieht man das in den Seitenansichten der originalen Extra so. Herr Extra hat sich dabei bestimmt was gedacht... Bei den Modellen sieht man dahingegen die üblichen Verdächtigen...

Meine Interpretation, was er sich dabei gedacht hat: Ein Kunstflugprofil muss oft nicht gut sein, sondern recht eigentlich schlecht. Es muss zuverlässig abreissen bei gerissenen Figuren. Ich denke, das ist die Hauptzielrichtung bei dem Entwurf. Das, und einfache Bauweise.

da sich ein Weglängenunterschied vom Staupunkt zur Endleiste ergibt.

Kann man das so stehen lassen. Ganz ohne Bernd und Ulli?

Lass das mit der Weglänge. Denn wie mehrfach dargelegt, zwingt niemand die Luft, sich gleichzeitig hinten wiederzuvereinigen.
Der Zusammenhang, was die Luft zwingt, oben schneller zu strömen ist koplex, da beisst die Maus (SCNR) kleinen Faden ab. Wenn es Dich wirklich interessiert, lies bei Wikipedia unter "Kutta-Joukowski" Bedingung. Warning: Komplizierte Mathematische Symbole voraus.

So einfach, wie ich das sagen kann: "Der Strömungszustand in einer Unterschallströmung um ein Profil wird an jedem Punkt beeinflusst von den Zuständen an jedem anderen Punkt. Nicht jede Strömungsform ist möglich. Und im Endeffekt stellt sich dasjenige Strömungsbild ein, bei dem die Endleiste als scharfe Kante nicht umströmt werden muss" (Dieser letzte Satz ist die Kutta-Joukowski-Bedingung in plattem Deutsch.)

 

[MarkusN]

Asche auf mein Haupt

Ich fasle hier dauernd von einem 'Satz von Euler'. Damit wird aber ein anders Werk dieses Genies benannt. Was ich eigentlich gemeint habe, heisst korrekt 'Euler-Gleichung' oder Turbinengleichung.

 

[Dix]

Sagen wir es mal so: Physikalisch grottenfalsch! Aber zum verstehen, dass fliegen passiert, taugt es irgendwie erstaunlich gut...

 

[udogigahertz]

So formuliert ist das Quark. Auch ein Starfighter gleitet.

Ach? Echt? Welchen Gleitwinkel hat der denn? Hätten die Starfighter-Piloten damals nur schon diese deine Aussage im Forum lesen können, wären viele unnötige Schleudersitzausstiege und Totalverluste erspart geblieben, aber ...... sie wusste es eben nicht besser.

Glaub mir: Ohne Turbine wars das mit dem Fliegen beim Starfighter, zwar fiel der nicht sofort wie ein Stein unsteuerbar herunter (insofern hatte ich ein wenig überspitzt formuliert), war die Geschwindigkeit ausreichend und die Turbine fiel aus, so hatte der Pilot noch die Chance, die Turbine wieder zum Laufen zu bringen, eine heikle Angelegenheit, denn dazu durfte der Speed einerseits nicht zu hoch sein, sonst konnte die Turbine wegen des allzu hohen Staudrucks nicht zünden bzw. die Flamme ging bald wieder aus, andererseits durfte man damit werde zu lange warten noch zu langsam sein, denn dann reagierte die Maschine nicht mehr auf Steuerbefehle ......... der Pilot hatte eigentlich nur eine einzige Chance, die Turbine wieder anzulassen, klappte das nicht, war Feierabend, dann musste er aussteigen, der konnte nichtmal die Maschine sauber von Häusern oder Städten weglenken ........ nicht wenige Piloten verloren deswegen ihr Leben, weil sie einen drohenden Absturz ihrer Maschine über bewohntem Gebiet unbedingt verhindern wollten, nicht frühzeitig genug ausgestiegen sind, um den Vogel bis zuletzt irgendwie an den Häusern vorbeizumanövrieren, was ihnen meistens auch gelang ........ zum Preis ihres Lebens.

Man kann also mit Fug und Recht sagen, dass der Starfighter so gut wie gar keine Gleitflugeigenschaften in einem uns vertrauten aerodynamischen Sinne besaß, ein paar Augenblicke lang konnte man ihn ohne Antrieb halten ....... aber nicht länger, dann ging er ab und war so gut wie nicht mehr steuer- oder abfangbar.

Also ehrlich, meine Bemerkung, der Starfighter hätte praktisch keine Gleitflugeigenschaften, die man als solche bezeichnen könnte, als "Quark" zu titulieren ist schon heftig.


Grüße
Udo

 

[christof buss]

Also ehrlich, meine Bemerkung, der Starfighter hätte praktisch keine Gleitflugeigenschaften, die man als solche bezeichnen könnte, als "Quark" zu titulieren ist schon heftig.

Udo. Zu behaupten der Starfighter hätte praktisch keine Gleitflugeigenschaften die man als solche bezeichnen könnte ist totaler Quark.
Thema ist hier auch nicht Starfighter, ich würde mich freuen wenn du, falls du den Starfighter thematisieren willst, dafür einen eigenen Thread aufmachst. Da würde ich dir auch gegebenenfalls nun folgende Fragen beantworten.

 

[Hannes Kolks]

OT on
Also ehrlich, Udo, deine Bemerkungen über procedures der Starfighter-Piloten sind ja informativ und interessant.

Und noch viel ehrlicher: Der Rest deines letzten Beitrags zeugt davon, dass du null Ahnung von der Materie hast. Ich würde es sehr begrüßen, wenn du dir aus dem nahen Aachen von der TH die Vorlesungsskripte Strömungslehre z.B. für Maschbauer organisierst. Das Bachelor-Skript ist noch halbwegs eingängig. In Ströhle für die Master-Studiengänge wird dann die Theorie abgehandelt, mit der man die Threadfrage beantworten könnte.
Wenn du das gelesen und verstanden hast, würde ich mich über weitere Beiträge von dir in diesem Tröt freuen. Ansonsten bitte ich dich, bei Themen, von denen du keine Ahnung hast, dein (maximal) Achtelwissen für dich zu behalten und einfach die Klappe zu halten.

Nix für ungut
Hannes

PS:
und nun möglichst On Topic weiter...

 

[Berti.H]

[Antwort auf Udo] Auch ein Starfighter gleitet. Allerdings nicht in einer Form, die eine kontrollierte Landung erlaubt. Deswegen war die Instruktion AFAIK 'bail out if irrecoverable flameout'.

Ganz richtig, auch ein Starfighter gleitet.
Zwar grottenschlecht, im Vergleich mit eine Segelflugzeug, aber immerhin gut genug um auch eine kontrollierte (gesteuerte) Landung zu erlauben.

[OT on]
Grund für den in diesem Fall (flameout) notwendigen Ausstieg mit dem Schleudersitz waren aber nicht die aerodynamischen Eigenschaften, sondern die Tatsache, dass für die Landung kein Hydraulikdruck mehr für die Betätigung der Steuerflächen zur Verfügung steht. Solange das Triebwerk noch im Luftstrom (beim Gleitflug) drehen konnte lieferte es genug Hydraulikdruck, beim Abfangen bzw. beim Flare während der Landung geht allerdings die Drehzahl und damit auch der Hydraulikdruck soweit zurück, dass keine Steuereingaben mehr möglich waren. Das war der Grund für die Empfehlung nicht zu versuchen dieses Luftfahrzeug mit stehendem Triebwerk zu landen.
[OT OFF]