Samstag, September 15, 2007

Auftrieb vs Rückenflug

Wie jetzt? Eine Tragfläche ist auf der Oberseite konvex gewölbt und an der Unterseite glatt oder manchmal a bissle konkav, z.B beim Vogel. Die anströmende Luft fliesst dadurch schneller über die Oberseite und erzeugt einen Unterdruck. An der Unterseite fliesst die Luft langsamer und erzeugt einen Überdruck. Unter- und Überdruck bilden eine nach oben gerichtete Kraft, den Auftrieb. Wenn aber jetzt das Flugzeug umgedreht wird, also auf dem Rücken fliegt, wirkt die Kraft an der Tragfläche nicht mehr in Richtung Himmel sondern in Richtung Erde. Warum fällt das Flugzeug trotzdem nicht herunter?

Der Anstellwinkel
Das ist der Winkel zwischen Profilsehne, im Prinzip eine gedachte Linie durch den Querschnitt von Vorderkante zur Hinterkante der Tragfläche und Strömungsrichtung der Luft. Wird der Anstellwinkel durch Ziehen des Steuerknüppels also Änderung der Strömungsrichtung der Luft vergrössert, so erhöht sich der Auftrieb und das Flugzeug steigt. Wird der Anstellwinkel durch Drücken des Steuerknüppels verkleinert, so verringert sich der Auftrieb und das Flugzeug sinkt. Damit ist das Problem "Auftrieb vs Rückenflug" schon fast gelöst. Im Rückenflug muss der Pilot die nun abwärts gerichtete Kraft an den Tragflächen durch Drücken des Steuerknüppels und Verkleinern des Anstellwinkel ausgleichen, damit das Flugzeug seine Flughöhe hält.

Extra für den Kunstflug konstruierte Flugzeuge haben ein sogenanntes vollsymetrisches Tragflächenprofil, dass heisst die Wölbungen an Ober- und Unterseite sind gleich. Die Tragflächen erzeugen also keinen Auftrieb. Er wird nur durch den Anstellwinkel und natürlich die Geschwindigkeit bestimmt.

Btw. der Anstellwinkel kann auch durch Änderung des Einstellwinkels, also dem Winkel zwischen Flugzeug-Längsachse und Profilsehne, verändert werden, z.B. durch Ändern des Tragflächenprofils beim Ausfahren der Landklappen. Diese Konfiguration ist aber eher nicht für den Rückenflug geeignet.

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