Diskussion:Tragfläche/Archiv/1

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nur minimal Bernoulli

Es gibt eine wunderbare Diskussion dieses Themas in dem Buch von Robert L.Wolke "Was Einstein seinem Friseur erzählte" (serie pieper). In dem Kapitel "In Wahrheit war es nicht Bernoulli" ruft er Daniel Bernoulli und Issac Newton höchstpersönlich in den Zeugenstand ! Ich meine, der Wikipedia-Artikel "Tragflächen" muss schleunigst umgeschrieben werden, und auch die entsprechende Bemerkung im Artikel "Fliegen (Fortbewegung)" sollte korrigiert werden. --Nichtbernoulli 11:16, 12. Feb 2005 (CET)

Die beiden angesprochenen Artikel habe ich verändert (den ersten noch anonym unter IP, den zweiten unter meinem Namen) und denke, dass sie nun besser der Realität entsprechen. --MarkusVoget 00:12, 8. Mär 2005 (CET)

Newton vs. Bernoulli

Hallo, grundsätzlich ist es eine der besten Beschreibungen bzw. Erklärungen des von Tragflächen erzeugten Auftriebes im deutschsprachigen Web, da immerhin schon mal auf das dritte Newton´sche Gesetz eingegangen wird, wenn auch nur rudimentär. Es fehlen aber noch absolut entscheidende Dinge!!! Leider habe ich nicht die Muße diesen Text unter Beachtung von Urheberrechtsbestimmungen ins deutsche zu übertragen bzw. zu übersetzen. Aber ich möchte gerne auf ihn hinweisen, damit jemand - falls Lust und Zeit :vorhanden - das tun kann. Das wäre wirklich toll.

Hier der Link:

http://www.aa.washington.edu/faculty/eberhardt/lift.htm

Mr. Nice Fly

Ich stimme zu. Leider werden hier drei verschiedene Erklärungen geliefert, aber wenistens nicht nur Bernoulli. Siehe auch mein Homepage mit Links. --Rengels 00:13, 7. Okt 2005 (CEST)

Wenn ich mich recht besinne hab ich das in der Schule so gelernt: 1/3 Rumpf 2/9Bernoulli 4/9Anstellwinkel

Viele schreiben hier vom Anstellwinkel, meinen aber den (konstruktiven) Einstellwinkel. Eine deutliche Begriffstrennung bringt uns schon mal einen Schritt weiter --Oheite 16:03, 24. Nov 2005 (CET)

In dieser Diskussion muß ich auf die Diskussion von Jeff Reskin unter http://jef.raskincenter.org/published/coanda_effect.html verweisen. Er demonstriert überaus eindrucksvoll mit einfachen Eyperimenten, daß in der Tat der Koanda-Effekt für den Auftrieb maßgeblich ist, nicht der Bernoulli-Effekt. Letzterer wird von ihm mit ca. 2% des Auftiebseffektes angegeben. H. Störrle, 9.1.06

nicht einmal das. raskin schreibt diese absatz lediglich hypothetisch. unter der überschrift "A QUANTITATIVE APPLICATION OF THE COMMON (INCORRECT) EXPLANATION" zeigt er, daß die bernoulli-erklärung, selbst wenn sie zutreffend wäre, nur zwei prozent des benötigten auftiebes erklären könnte!

Hallo, ich habe heute ein paar nähere Erläuterungen zum Funktionsprinzip hinzugefügt, die der allgemeinen Verständlichkeit des Artikels dienen sollen.

Den folgenden Satz habe ich entfernt, weil er mir nirgends richtig in den Zusammenhang zu passen schien: "Der Auftrieb ist eine Folge der Trägheit der Luft."

Außerdem habe ich die folgenden beiden Sätze herausgenommen, weil sie meines Wissens so nicht zutreffen: "Die Zirkulation ist die Folge, nicht die Ursache der Auftriebsentstehung. Ebenso ist die höhere Strömungsgeschwindigkeit an der Tragflächenoberseite die Folge, nicht aber die Ursache des Unterdrucks."

Statt dessen gilt, soweit ich weiß: Druck- und Geschwindigkeitsänderung der Luft sind als zwei Seiten der selben Medaille zu betrachten, d.h. sie treten immer gemeinsam auf, ohne dass eine Kausalität in bestimmter Richtung angegeben werden könnte. Das Gleiche gilt für den Zusammenhang von Zirkulation und Auftriebsentstehung.

Letztlich gibt es nur einen ganzheitlichen Prozess der Auftriebsentstehung, den man einfach von verschiedenen Seiten aus betrachten kann: als Nettoablenkung von Luft (mit Bezug auf Newton), als Druckdifferenz zwischen oben und unten (mit Bezug auf Bernoulli), als Geschwindigkeitsdifferenz zwischen oben und unten (wegen Zirkulation), und sicher noch auf viele andere Weisen. Jede dieser Erklärungen liefert aus ihrem je eigenen Blickwinkel ein vollständiges Bild. Es ist somit falsch zu sagen (wie manchmal zu lesen), dass der Auftrieb nur teilweise auf dem einen Effekt (z.B. Newton) und darüber hinaus noch auf einem anderen Effekt (z.B. Bernoulli) beruht. Statt dessen existieren die verschiedenen Erklärungen problemlos nebeneinander, weil sie jeweils einen anderen Aspekt der selben Wirklichkeit in den Blick nehmen. --MarkusVoget 23:30, 27. Feb 2006 (CET)

Hallo,

Im Prinzip stimmt Obiges zwar - nur: der Bernoulli-Effekt (eigentlich ist das ja kein Effekt, sondern eine Energiegleichung) als "Erklärung" für den Auftrieb ist schon deshalb schräg, weil er sich auf ein ziemlich anderes, physikalisches System bezieht. Daniel Bernoulli (und später Euler, in der heute nur ehrenhalber "Bernoulli-Gesetz" genannten Gleichung) beschrieb damit die Verhältnisse in einem idealerweise nicht komprimierbaren, reibungslosen "Fluid", und zwar speziell innerhalb einer Stromlinie oder Potentialströmung oder verschiedenen Querschnitten desselben Stromfadens. Nur unter diesen (und noch ein paar anderen, hier weniger relevanten) Voraussetzungen gilt, daß die Summe aus dynamischem Druck, Schweredruck und statischem Druck konstant ist. Diese Voraussetzungen treffen aber auf die Luftströmumg um eine Flugzeugtragfläche schlicht nicht zu!

Erstens haben wir es hier mit Luft als "Fluid" zu tun, und die ist recht gut komprimierbar - was insbesondere deshalb von Bedeutung ist, weil hier auch die üblichen Strömungsgeschwindigkeiten schon in der Größenordnung (großenteils sogar ziemlich nahe) der Schallgeschwindigkeit liegen. Die von Bernoulli beschriebene Konstanz setzt spontanen, vollständigen Druckausgleich innerhalb des System voraus; der ist aber an einer Luft-Tragfläche mit Strömungsgeschwindigkeiten von ein paar hundert km/h nicht zu erwarten, da bilden sich heftige Komprimierungseffekte aus, da ist überhaupt nichts konstant!

Zweitens ist der zur Erklärung des Auftriebs meist herangezogene Vergleich der Strömungsgeschwindigkeit an Ober- und Unterseite des Profils nach Bernoulli physikalisch nicht korrekt: denn das ist weder dieselbe Stromlinie oder Potentialströmung noch derselbe Stromfaden - und nur innerhalb dieser Grenzen gilt das Bernoulli-Gesetz überhaupt. Die Ober- und Unterseite einer Tragfläche bilden in Wahrheit zwei höchst unterschiedliche Strömungssysteme (z. B. unterschiedliche Dichte des Fluids, oder in Bodennähe der Bodeneffekt), aus denen man erst mal einen Riesenhaufen anderer Effekte herausrechnen müßte, bevor man auch nur qualitativ spekulieren kann, was denn eigentlich Bernoulli dazu sagt...

Drittens ist Luft bekanntlich nicht reibungslos. Solange man - wie Bernoulli - die Verhältnisse in einem Rohr bei Strömungsgeschwindigkeiten von wenigen m/sek betrachtet, kann man das vernachlässigen. Bei >100 m/sek sieht das aber schon ganz anders aus - erst recht bei einer Flugzeugtragfläche, bei der ja gerade die oberflächennahen Strömungsanteile den Hauptteil der Musik spielen. Da spuckt uns allein schon der Reibungswiderstand so kräftig in die Bernoullische Suppe, daß sich aus dem berühmten Gesetz kaum noch was wirklich gesetzmäßiges für die Praxis entnehmen läßt.

Fazit: natürlich hat Bernoulli auch an einer Flugzeugtragfläche seine Gültigkeit - allerdings nur unter soundsovielen, systembedingten Einschränkungen. Und die sind hier so gravierend, daß es unterm Strich ziemlich grotesk erscheint, ausgerechnet diesen theoretischen Ansatz als Angelpunkt für aerodynamische Erläuterungen zu wählen. Sehr viel eleganter erscheint mir da die Betrachtung einzelner Luftteilchen im Strom unter dem Aspekt der Impulserhaltung: daraus lassen sich all die assoziierten Erscheinungen wie Druck- und Geschwindigkeitsunterschiede, Wirbelbildung und Grenzschichtphänomene recht zwanglos und anschaulich ableiten.

Im Übrigen ist die simplifizierende Art, in der bis heute im Physikunterricht (und teilweise sogar noch in Flugschulen...) der Auftrieb mit Bernoulli erklärt wird, schlicht falsch. An einem asymmetrischen Profil mit angeblichem Anstellwinkel Null, das angeblich den Luftstrom nicht nach unten ablenkt, kann auch Bernoulli keinen Auftrieb herzaubern: das ist schon aus Gründen der Impulserhaltung unmöglich. Daß ein solches Profil im praktischen Versuch tatsächlich ein bißchen Auftrieb liefert, liegt einzig daran, daß der effektive Anstellwinkel eben nicht Null ist und der Luftstrom sehr wohl ein bißchen nach unten abgelenkt wird. Man muß da nur mal genau hingucken... Da ist seit Generationen so viel blühender Unsinn verzapft worden, daß ich schon aus pädagogischen Gründen dafür plädiere, Bernoulli lieber gleich ganz aus dem Spiel zu lassen: denn wenn er in diesem Zusammenhang zitiert wird, dann nahezu immer falsch.

--Whgreiner (selber Freizeitpilot) 02:15, 27. Nov. 2007

WH, du hast leider völlig recht. Es ist alles ziemlich schrecklich und ziemlich verfahren. Ich weiß nicht recht, was man tun soll. Wenn man liest, was hier unter dem Anspruch der Wissensvermittlung für ein blühender Blödsinn verzapft wird, möchte man als Flieger am liebsten ausrasten, das ganze gesammelte Halbwissen löschen und dann ganz langsam von vorn anfangen. Andererseits will man es sich ja nicht mit Leuten verderben, die ziemlich viel Mühe in die Artikel Fliegen (Fortbewegung) und Tragfläche gesteckt haben, also läßt man es erstmal so...

Die Auftriebsdarstellung ist sichtlich von fliegerischen Laien verfaßt. Schon die eingeführten Begriffe zur Beschreibung einer Tragfläche und ihrer Eigenschaften sind den Verfassern entweder gar nicht bekannt oder werden falsch angewandt. Spannweite? Flügeltiefe? Streckung? Profil? Fehlanzeige! Und dann erst die Physik...Die ganze Flugerklärung ist eine Aneinanderreihung von durcheinandergebrachten Mißverständnissen! Und das Durcheinander setzt sich natürlich bis weit in die Diskussion hinein fort. Das kann auch gar nicht anders sein, bei dem Unsinn, der Flug- und Physikschülern jahrzehntelang erzählt worden ist.

Und dann liest man noch, daß zwei Autoren/Diskussionsteilnehmer verkünden, Sätze gelöscht bzw. Diskussionen "entfernt"zu haben, die ihnen mißfielen. Mit welcher Fachautorität eigentlich? Soweit die entfernten Sätze hier zitiert wurden, muß ich sagen, daß sie eher zu den vernünftigsten gehört haben, die hier zu lesen waren...

Das alles macht einem natürlich keinen Mut. Denn es ist offensichtlich, daß hier viel pädagogisch/didaktische Arbeit auf Flug- und andere Lehrer wartet. Nun ist das schlimme, daß es nicht genügt, hier und da ein kleines Unglück zurchtzurücken. Man findet vor lauter mißverstandenem Flugverständnis kaum einen wirksamen Ansatzpunkt dafür. Kurz: eigentlich muß alles raus und der Abschnitt "Funktionsprinzip" muß neu geschrieben werden.

Ich bin mit der Auftriebsdiskussion seit mehreren jahren befaßt und habe sie in meinem Bereich zu fördern versucht. Ich würde mich, mit dem Einverständnis der bisherigen Autoren, auch weiter mit diesem Artikel befassen. Das ginge aber nicht ohne deutliche Eingriffe, und dafür benötige ich eine gewisse Unterstützung. H.H. 29.11.2007

Lift größer als Drag

ich habe schon viele erklärungen gelesen warum flugzeuge fliegen, aber eine frage ist immer geblieben. Wie kann eine tragfläche mehr auftrieb als wiederstand haben? --Moritzgedig 18:28, 23. Dez. 2006 (CET)

Da bei kontinuierlichem Flug in konstanter Höhe, in Richtung des Auftriebs keine Bewegung erfolgt, ist der Energieerhaltungssatz zumindestens nicht verletzt (E/t=P=F*ds soll heißen, Energie pro Zeit = Kraft mal Weg). Ggf. hilft es dir wenn du dir den Flügel wie einen Hebel vorstellst, an dessen kürzeren Arm auch mehr Kraft wirkt als an seinem langen Ende. Kolossos 15:27, 27. Dez. 2006 (CET)

Danke, ich habe es auch mit dieser vorstellung versucht, man kann noch dazu nehmen, daß die fläche normal zum lift deutlich größer ist als die zum drag. ich glaube ich kann mich mitlerweile an den gedanken gewöhnen. es ist schon verdammt komisch, daß etwas fliegen kann, ohne ständig leistung für eine beschleunigung gegen g aufzubringen(Rakete); das fliegen ist quasie umsonst, da nur eine kraft benötigt wird die nicht aus einer umlenkung resultiert.

Wie kann man den Artikel "pädagogisch" verbessern damit nicht so viele dies nicht/falsch verstehen?

Ich selber habe hier eine diskussion entfernt in der jemand steif und fest behauptete, daß der auftrieb rein aus einer kraft umlenkung durch den rückstoß duch den anstellwinkel resultiere. (die person erkannte nicht, daß dies energetisch fern des realistischen liegt.)--Moritzgedig 19:08, 3. Jan. 2007 (CET)

es entsetzt mich, wenn ich lese, daß du diskussionsbeiträge entfernst, weil dir der inhalt unplausibel (oder ganz und gar unmöglich) erscheint. du selbst scheinst mit deiner fragestellung zur energiebilanz am tragflügel noch tief in unklarheiten zu stecken und deine energetische betrachtung führt dich auch nicht zu einer lösung. wenn du andere ansätze nur von deiner warte aus beurteilst und sogar von der diskussion ausschließt, verbaust du dir möglicherweise selber die erkenntnis.

nun, ich weiß wie es nicht geht! Der Streit auf dieser Seite geht schon seit jahren, und füllt die seite mit ewig dem gleichen. Die Fraktion die behauptet Flugzeuge fliegen wie Raketen (rückstoßimpuls) ist stark und uneinsichtig. --Moritzgedig 01:20, 20. Dez. 2008 (CET)

der zusammenhang ist wirklich komplex, denn es geht hier um meßbare, aber nicht direkt beobachtbare phänomene, und um dynamische noch dazu. Darüber hinaus geht es um einen diskussionsstand über die "richtige" erklärung des fliegens, der von vielerlei mißverständnissen und fehlinterpretationen geprägt ist . tatsächlich fliegen flugzeuge, das wenigstens ist eine unbestreitbare tatsache. die praktiker, die flugzeuge entwickeln und bauen, machen demnach nicht alles falsch.

soweit stimme ich zu. "wirklich komplex", weil nicht direkt beobachtbar finde ich nicht, das meißte ist nicht direkt beobachtbar. Das problem ist die "nicht trennbarkeit" mehrer effekte.--Moritzgedig 01:20, 20. Dez. 2008 (CET)

worum kann es also hier nur gehen? die erklärung das fliegens ist unter die räder gekommen! nicht etwa die theorie vom fliegen ist falsch oder erneuerungsbedürftig, lediglich die erklärungsmodelle im unterricht sind es. sie sind leider weit hinter lilienthals denkmodell zurückgefallen. die modelle, nach denen das fliegen populärwissenschaftlich und im unterricht erklärt wird, sind schlampig ausgewählt. sie verklären, anstatt zu erklären. weiter ist es nichts!

versuch, etwas aufzudröseln:

1. auftrieb ist druckdifferenz.

2. bernoulli (oder eigentlich euler) liefert einen zusammenhang von druck und geschwindigkeit, sowie eine berechnungsmethode. darin liegt seine bedeutung und seine berechtigung. einen ursache-wirkungs-zusammenhang liefert er nicht.

3. in der populären flugerklärung erfolgte die setzung von ursache und wirkung bei druck und geschwindigkeit dagegen willkürlich (und falsch herum!). es passte halt so schön.

4. strömung folgt dem druckgefälle, nicht umgekehrt. das druckgefälle muß bestehen, ehe eine strömung entsteht oder beschleunigt wird.

5. als ursache für das druckgefälle kann die relative bewegung eines körpers in einem fluiden medium gelten.

6.symmetrisch umströmte körper erfahren eine kraft (druckdifferenz) in strömungsrichtung. sie verursachen eine änderung der strömungsgeschwindigkeit (sie bremsen), aber sie bewirken keine änderung der strömungsrichtung.

7.unsymmetrische körper dagegen verursachen zusätzlich richtungsänderungen in der strömung. damit verbunden erfahren sie auch unsymmetrische kräfte (druckdifferenzen) quer zur ursprünglichen strömungsrichtung.

8. der anstellwinkel ist eine möglichkeit, unsymmetrie darzustellen.

9. ein angestellter flügel verursacht eine änderung der strömungsrichtung quer zur bewegungsrichtung. dabei erfährt er eine (entgegengesetzte) kraft quer zur strömung.

10.diese kraft nennen wir den dynamischen auftrieb.

H.H. 27.11.2007

Der Zusammenhang ist denke ich, schon so komplex, dass jemand der nicht wenigstens ein bißchen physikalische Begabung mitbring, dass hier, selbst bei bester Erklärung, auch nicht lernen kann. Trotzdem sollten wir natürlich es bestmöglich versuchen.

Ich fühle mich nicht angesprochen und halte diesen kommentar für überflüssig.--Moritzgedig 01:20, 20. Dez. 2008 (CET)

Weil du es gerade sagst:"...das fliegen ist quasie umsonst ist...", du weißt schon, dass zum Fliegen Luft nach unten gedrückt (beschleunigt) werden muß, und damit Leistung notwendig ist? Das ist eine Konsequenz des Impulserhaltungssatzes. Kolossos 19:36, 3. Jan. 2007 (CET)

TaDa! und da sind wir wieder bei der großen diskussion. Impulserhaltungssatz blabla. Ja, das ist mir klar, ABER das ist nicht der haubtauftriebseffekt sondern ein nicht zu vermeidenes übel, dass zum auftrieb beiträgt. Die argumentation mit dem Impulserhaltungssatz wurde auf dieser seite schon widerlegt und führt in das Raketen dilemma. So kann man den flug einer rakete erklären, aber nicht den eines flugzeuges. Genau das war doch mein anfängliches problem! Würde ein großteil des Auftriebs aus der Unlenkung/Beschleunigung von masse (impulssatz) stammen, wäre der widerstand der tragfläche riesig. Der großteil der auftriebsKRAFT wird aber ohne energieumsatz erzeugt, die beschleunigung der luft nach unten hinter der tragfläche ist nicht das ziel sondern unvermeidbar. Glücklicherweise wirkt der "downwash" dem auftrib nicht entgegen. --Moritzgedig 01:20, 20. Dez. 2008 (CET)

Grundsatzdebatte über Theorien nicht hilfreich

Ich würde vorschlagen, diese endlose Grundsatzdebatte, welche Theorie denn nun den Auftrieb am besten beschreibt komplett aus dem Artikel herauszulassen, weil sie auch nichts mit der Tragfläche an sich zu tun hat, sondern mit "Theoriemodellen zur Beschreibung von Strömungsphänomenen" (Die Argumente könnte man dann z.B. hier zusammenfassen). Stattdessen sollten bei Funktionsprinzip, das ich in Phänomenologie umbenennen würde, die physikalischen Phänomene beschrieben werden, also z.B.:

• Druckverteilung am Flügel (Tiefenrichtung, Spannweitenrichtung)
• Auftriebsverteilung über dem Anstellwinkel (linearer Bereich, nichtlinearer Bereich)
• Änderung der Druckverteilung bei Klappenausschlag
• etc.

--Ulrichb 15:49, 21. Jun 2006 (CEST)

Volle Zustimmung. Der richtige Artikel für die aerodynamischen Grunsdlagen des Auftriebs ist Dynamischer Auftrieb. Ich werde die entsprechenden Abschnitte hier straffen. Die Auftriebsverteilung und ihr Einfluss auf das Verhalten des Flugzeugs ist in der Tat eine klaffende Lücke.---<)kmk(>- 19:14, 2. Apr. 2011 (CEST)

Unterschiedliche Geschwindigkeit der Luft

Dieser Punkt ist so auch nicht richtig. Aus welchem Grund sollte die Luft an der Seite mit dem längeren Weg beschleunigen? Jenes wäre besser als ein Perpetuum Mobile. Tatsächlich treffen die selben Lufteilchen, die vorher voneinander getrennt wurden, nach dem Flügelende nicht mehr aufeinander.

Nein. Die Beschleunigung der Luft nach hinten ist richtig. Siehe ein beliebiges aktuelles, einführendes Lehrbuch zur Aerodynamik. Der Grund ist die Druckverteilung, die sich aus der Bewegung durch die Luft ergibt. Für eine anschauliche Begründung stelle man sich vor, wie ein Wirbel hinter einer flachen, senkrecht durchs Medium gezogenen Fläche entsteht. auch dort beschleunigt die Druckdifferenz das Medium nach "hinten".---<)kmk(>-

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Die Darstellung ist korrekt.---<)kmk(>- 19:21, 2. Apr. 2011 (CEST)

Kuddelmuddel von Erklärungsmodellen

Mir ist beim Abschnitt „Funktionsprinzip“ aufgefallen, dass nicht erkennbar ist, welches Erklärungsmodell an welcher Stelle zugrundegelegt wird. Es scheint sich um eine Vermischung von zusammengeklaubten Erklärungen zu handeln, die offenbar so zusammengesetzt wurden, dass „irgendwie“ ein Sinn entsteht. Dabei erinnert mich der Text an eine Betriebsanleitung für ein taiwanesisches Produkt oder an eine Bauanleitung, die trotz Beachtung der Anleitung dazu führt, dass im Ergebnis etliche Bauteile nicht passen oder kleine Bauteilchen lose herumliegen. Falls es sich tatsächlich um verschiedene Erklärungsmodelle handeln sollte, dann sollten diese im Text auch klar unterschieden werden. Derzeit erscheint der Text nicht stimmig. Inhalte wiederholen sich. An einer Stelle ersetzen Newton´sche Erklärungen den Bernoulli-Effekt. Der gesamte Text müßte m.E. auseinandergenommen werden und die einzelnen Teilerklärungen so zusammengesetzt werden, dass ein roter Faden entsteht, an dem entlang wissenschaftlich exakt verständlich wird, warum ein Flugzeug mit Tragflächen fliegt. Im Unterschied zum Artikel Fliegen bestünde mit dem o.a. Abschnitt „Funktionsprinzip“ m.E. eine gute Gelegenheit, eine Art ergänzende fachliche Vertiefung des auch für Laien leicht verständlichen Artikels Fliegen zu erarbeiten. -- Duden-Dödel 22:27, 23. Jun. 2007 (CEST)

Newton, Energieerhaltungssatz und Impulserhaltungsatz gelten als Naturgesetze sowie immer, dem Artikel geht es ja nicht nur darum dem Laien zu erklären warum ein Flugzeug fliegt, sondern auch Erklärungsversuche zu geben warum z.B. Segelflieger so große Spannweiten brauchen um effizient zu fliegen. Aus meiner Sicht müßte man "einfach" nur die Navier-Stokes-Gleichungen erklären und verständlich machen, wobei nur Computer diese Gleichungen verstehen und damit ihre Simulationen rechnen, der Weg war also nicht ganz erst gemeint, aber das wäre dann wohl "wissenschaftlich exakt". Also bleiben nur verschiedene vereinfachte Erklärungsversuche und Modelle. Ober auf dieser Disk-seite gibt es vers. interessante Links. Ich hoffe es findet sich jemand der einen roten Faden schaffen kann. Kolossos 00:09, 24. Jun. 2007 (CEST)

Der rote Faden findet sich bereits im Artikel Fliegen. Indem die Startphase vom Anrollen bis zum Airborn-Zeitpunkt beschrieben wird, kann man den Leser anschaulich durch die verschiedenen Komponenten des Phänomens Fliegen führen. Während der Artikel Fliegen als einführender Querschnittsartikel bewusst populärwissenschaftlich gehalten ist, d.h. vereinfachend, aber dennoch physikalisch zutreffend, bietet der Abschnitt „Flugprinzip“ im Artikel „Tragfläche“ einen geeigneten Rahmen, um die einzelnen Faktoren - und gegebenenfalls verschiedenen Erklärungsmodelle (Theorien?) - genauer darzustellen. -- Duden-Dödel 01:02, 24. Jun. 2007 (CEST)

Fliegen, Tragfläche, Unterdruck, und andere Irrtümer

Hier wird einmal mehr der Unsinn vom Unterdruck auf der Flügeloberseite als Grund für den Flug zelebriert! Klar wird wegen Bernoulli dort ein Unterdruck entstehen, aber der reicht niemals aus, um das Flugzeuggewicht zu heben. Fragen: - Weshalb fliegt ein Flugzeug auch auf den Rücken? - Stoffbespannung als Beispiel: Hat sich schon jemand vorgestellt, wie die Stoffbespannung auf der Flügeloberseite einer 1 Tonnen schweren Piper aussehen würde, wenn der Auftrieb mit Unterdruck zustande käme?

Nein, die Kraft, die das Fugzeug in der Luft hält kommt vom 'Wash-Down', d.h. durch das Beschleunigen von Luftmasse mittels der Tragfläche nach unten, was eine resutierende Kraft nach oben ergibt (Impulssatz).

CHRIGRA

Deine Erklärung klingt für mich neu und interessant. Könntest Du sie noch etwas näher ausführen, denn „das Beschleunigen von Luftmasse mittels der Tragfläche nach unten“ will mir noch nicht so ganz einleuchten, insbesondere bei einem Flugzeug, das „auf dem Rücken“ fliegt. -- Duden-Dödel 22:16, 21. Aug. 2007 (CEST)

Der Ansatz mit dem Impuls ist nur eine andere Sichtweise. Die Neigung der Tragfläche bewirkt einerseits eine Erhöhung der Geschwindigkeits- und damit der Druckdifferenz oben/unten, andererseits eine Beschleunigung der Luft nach unten.

Natürlich muss sich ein Flugzeug an irgendwas "abstützen", was nicht ohne Kraft und damit bei einem nicht-starren Medium wie Luft nicht ohne Beschleugung nach unten ablaufen kann.

Daher stellt sich die Frage, wie dieses Abstützen in einem beweglichen Medium (bin grad im Windkanal) am effektivsten bewerkstelligen lässt. Und da kommt Bernoulli ins Spiel und damit die Tatsache, dass sich eine Tragfläche weniger auf einem Luftpolster abstützt, sondern vielmehr in den auf der Oberseite erzeugten Unterdruck hochsaugt.

Nochmals zum Rückenflug: Kunstflieger haben in der Regel ein symmetrisches Profil, das nur durch den Anstellwinkel wirkt bei einem Rückenflug fast genau so effektiv ist. Verkehrsflugzeuge haben ein deutlich unsymmetrisches Profil, weil es ein besseres Verhältnis Auftrieb/Widerstand hat.

Auch bei einem symetrischen Profil kommt es bei Anstellung zu unterdruck auf der seite auf der die Luft beschleunigt wird. Der unterdruck ist immer senkrecht zur Beschleunigung. --Moritzgedig 15:16, 26. Okt. 2009 (CET)

@CHRIGRA: Ich weiß ja nicht genau, wie so'ne Piper aussieht, aber da 2/3 des Auftriebs durch Sog entstehen, entspräche das etwa 9 Leuten, die den Stoff als Hängematte gebrauchen. Das scheint mir dann keine Extrembelastung zu sein. Zoelomat 17:09, 22. Aug. 2007 (CEST)

Zum Profil:

Der Wirkungsgrad eines asymmetrischen Profils unterscheidet sich gerade bei den heute üblichen, hohen Reisegeschwindigkeiten nur noch sehr marginal von dem eines symmetrischen. Dass trotzdem fast durchweg erstere verwendet werden, hat seinen Grund mehr in der Tatsache, daß man mit Nutzflugzeugen üblicherweise nicht auf dem Rücken fliegt - man braucht das folglich bei der Auslegung nicht zu berücksichtigen. In Normalfluglage bietet das asymmetrische Profil einen weiteren Einsatzbereich: die Strömung reißt erst bei deutlich höheren, effektiven Anstellwinkeln ab als bei einem gleich dicken, aber symmetrischen Profil (im Rückenflug reißt die Strömung dafür entsprechend früher ab, aber wie schon gesagt: das braucht man ja nicht).

Zu Bernoulli:

Spätestens ab Schallgeschwindigkeit stimmt das mit dem "mehr hochsaugen als hochdrücken" nicht mehr: bei Überschallgeschwindigkeit reitet das Flugzeug regelrecht auf seiner selbsterzeugten Druckwelle; da ist das Bernoulli-Gesetz völlig bedeutungslos, weil es sich auf ein gänzlich anderes, physikalisches System bezieht. Aber auch im Unterschallbereich sind die Verhältnisse erheblich komplizierter, als es die üblichen, unzulässig vereinfachten Bernoulli-Erklärungen suggerieren: bei Start und Landung z. B. bewirkt der Bodeneffekt, daß der Überdruck an der Tragflächenunterseite je nach Konstruktion sogar den weitaus größeren Teil des Auftriebs beitragen kann.

Das Bernoulli-Gesetz gilt unter den Verhältnissen an einer Flugzeugtragfläche nur mit vielfältigen, sehr erheblichen Einschränkungen, die es nahezu unmöglich machen, damit überhaupt irgendwelche praxisrelevanten Ergebnisse zu errechnen. Daß Bernoulli in diesem Zusammenhang heute überhaupt noch zitiert wird, hat allein historische Gründe: in Zeiten ausschließlicher Handrechnung kam man so noch am ehesten zu quantitativen Aussagen, die wenigstens für die damaligen, langsamen Flugzeuge eine gewisse, sehr eingeschränkte Gültigkeit hatten. Heute - im Zeitalter im Gigahertz-Takt rechnender Computer - spricht so gut wie nichts mehr dafür, ausgerechnet diesen umständlichen, unanschaulichen und wegen systembedingter Einschränkungen auch noch höchst ungenauen Ansatz zu wählen. Die Summenrechnung über Impuls, Druck, Geschwindigkeit usw. einzelner Teilchen im Luftstrom ist da im Grundansatz viel einfacher und anschaulicher und zudem geeignet, auch gleich all die hier wichtigen Nebeneinflüsse wie Reibung und Kompression mit einzubeziehen, für die Bernoulli überhaupt keine Lösungsmöglichkeiten bietet. Die praktische, detaillierte Berechnung eines ganzen Luftstroms aus solchen kleinen Einheiten wird dann freilich zur gigantischen Fleißarbeit - aber die verrichten heute eben die Computer, die Bernoulli und Euler leider noch nicht zur Verfügung hatten. Die mußten ja alles noch von Hand rechnen und hätten für dasselbe Jahre gebraucht, was heute schon jeder bessere Taschenrechner in Sekunden ausrechnet.

Wir sollten diesen veränderten Bedingungen endlich Rechnung tragen und auch schon für die qualitative Erklärung des Tragflächenauftriebs nicht mehr Bernoulli, sondern Newton bemühen: Der Tragflächenauftrieb entspricht der vertikalen Impulsänderung des durch die Tragfläche abgelenkten Luftstroms. Das ist zwar auch wieder eine gewisse Vereinfachung der tatsächlichen Verhältnisse (um die kommt man bei keiner Grundlagenphysik herum), es kommt aber der praktischen Wahrheit entschieden näher als der Ansatz über Bernoulli, weil es z. B. auch noch im Überschallbereich oder an einer Tragfläche mit abgerissener Strömung gilt, wo Bernoulli völlig versagt. Vor allem aber ist dieser Ansatz anschaulich, leuchtet intuitiv ein und vermeidet dadurch all die Missverständnisse, zu denen der Bernoullische Ansatz hundert Jahre lang geführt hat, weil er mangels echtem Verständnis sowieso kaum jemals korrekt vorgetragen wurde. Und nicht zuletzt führt der Ansatz über Newton bei detaillierterer Betrachtung direkt zu den Rechenansätzen, die heute bei der Konstruktion und Optimierung von Flugzeugen verwendet werden - da hat man ganz unmittelbar den Praxisbezug.

Und, bitte, das Ganze nicht falsch verstehen: Die Erklärung nach Bernoulli (soweit richtig verstanden...) und die nach Newton sind kein Gegensatz, sondern nur unterschiedliche Betrachtungsweisen derselben Sache! Es gibt hier keine "richtige" oder "falsche" Sichtweise, sondern nur eine historische, die vor hundert Jahren mal die praktikablere war, und eine prinzipiell genauso richtige, die sich aber im Computerzeitalter sehr viel besser handhaben läßt.

Whgreiner 00:50, 30. Nov. 2007

Zum Ursache-Wirkungsprinzip möchte ich doch noch was Klärendes hinzufügen: die so oft gehörte Redewendung, an der Oberseite einer Tragfläche herrsche nach Bernoulli Unterdruck, "weil" dort die Strömungsgeschwindigkeit höher sei, ist falsch. Weder Bernoulli noch später Euler haben in ihren diesbezüglichen Gesetzen irgendeine Aussage über die Kausalitätsrichtung gemacht. Ihre Formeln drücken (vereinfacht) nur ein bestimmtes Verhältnis zwischen Staudruck und statischem Druck aus: wo ich unter bestimmten Voraussetzungen einen bestimmten Staudruck messe, da kann ich zugehörig einen bestimmten statischen Druck erwarten - und umgekehrt. Eine Aussage darüber, ob ein bestimmter Staudruck durch Wirkung des statischen Drucks entsteht oder andersrum, oder ob womöglich beide unabhängig voneinander durch dritte Einflussfaktoren entstehen, gibt das Bernoulli-Gesetz nicht her; das beschreibt einfach nur den status quo. Das Mißverständnis ist vermutlich durch die schnoddrig-ungenaue Ausdrucksweise ganzer Generationen von Physiklehrern entstanden, die hier Koinzidenz mit Kausalität verwechselt haben: eben nicht "weil", sondern wenn ein bestimmter Staudruck vorliegt, ist auch ein bestimmter statischer Druck zu erwarten.

Nach Newton läßt sich die Kausalitätsfrage allerdings beantworten, denn eine angestellte Tragfläche teilt den für die Luftteilchen darüber bzw. darunter zur Verfügung stehenden Raum neu auf: für die Teilchen darüber ist danach mehr Platz, für die darunter weniger. Der dadurch entstehende Druckunterschied (Gasdruck ist proportional zur Teilchenmenge pro Volumeneinheit) kann sich im unmittelbaren Umfeld der Tragfläche nur teilweise ausgleichen, weil die Luftteilchen den entsprechenden Ortsänderungen ihre Massenträgheit entgegensetzen. Also bleibt der Druckunterschied als Kraftwirkung auf die Tragfläche wenigstens teilweise bestehen und gleicht sich erst weit hinter der Tragfläche in der Wirbelschleppe wieder vollends aus. Im Bereich der Tragfläche beschleunigt der so entstandene Unterdruck an und hinter der Oberseite logischerweise den Luftstrom, an der Unterseite passiert das Gegenteil. Als Endresultat kriegen wir (mit gewissen Einschränkungen) eben das, was Bernoulli beschreibt: niedrigen Druck mit hoher Strömungsgeschwindigkeit oben, hohen Druck mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit unten. Nur ist eben nicht die Strömungsgeschwindigkeit die Ursache des Druckunterschieds; Bernoulli und Euler haben das auch nie behauptet, sondern einfach nur eine Koinzidenz bestimmter Staudruckwerte mit bestimmten statischen Druckwerten festgestellt. In Wahrheit entsteht der Geschwindigkeitsunterschied durch den primär vorhandenen Druckunterschied, was sehr zu Recht im Artikel schon mal drinstand und zu Unrecht wieder herausgelöscht wurde, wie h.h. ganz richtig bemerkte.

Whgreiner 15:30, 30. Nov. 2007

erfreulich fachmännische worte, sowas hat hier lange gefehlt bzw. wurde überhört (z.b. hbquax bei Fliegen/Fortbewegung). könnest du dich auch mit der aussage einverstanden erklären, daß bernoulli eingeschränkt zwar eine berechnungsmethode abgibt, er aber nicht zur physikalischen erklärung des auftriebs taugt? genauer, daß eine aussage von der form "weil die luft schneller strömt, ist der druck geringer" definitiv falsch ist, weil 1. bernoulli gar keinen ursache-wirkungs-zusammenhang hergibt, und 2. in der strömungslehre die luft einem potentialgefälle folgt, sie also vom hohen zum niedrigen druck strömt, wie wasser eben den berg hinab, so daß die strömung nur deshalb beschleungen kann, weil primär der druckunterschied zunimmt? (andernfalls könnte ich ja auch zu der aussage gelangen, daß der fließende strom die spannung erhöht...) du siehst, ich sehe bei der erklärung des auftriebs bernoulli nicht wirklich gleichwertig zu newton. h.h. 30.11.2007

An der Antwort auf Deine Frage habe ich genau zu derselben Zeit schon gearbeitet, als Du sie gestellt hast - siehe oben :-)

Whgreiner 16:20, 30. Nov. 2007

Mit dem Beispiel Strom/Spannung soltest Du aber trotzdem vorsichtig sein. Es kann tatsächlich sein, daß der fließende Strom die Spannung erhöht: nämlich dann, wenn der Strom aus einer Induktionsspule in einen Kondensator fließt. Jeder stinknormale Schwingkreis beruht auf diesem Prinzip.

Whgreiner 13:15, 07. Dez. 2007

danke---bin froh! dann ist hier vielleicht doch nicht alles verloren und man kann sich an die neuformulierung der auftriebserklärung machen. Jetzt wäre es gut, wenn ein berechtigter ein leeres stichwort aufmachen könnte, z.B "Aufrieb (aerodyn.)", das man dann bearbeiten könnte. den titel schage ich vor, damit es nicht ausufend wird und sich ein fluginteressierter leser nicht durch alle möglichkeiten von schiffskörpern, bojen, heißluftballonen und weiteren bedeutungen von "auftrieb" hindurcharbeiten muß. (almauftrieb? ((: )außerdem können dann andere autoren gut darauf verlinken. nebenbei habe ich gerade entdeckt, daß der induzierte widerstand zur überarbeitung ansteht, den kann man mit der arbeit,die zur zur strömungsumlenkung bzw. abwärtsbeschleunigung nötig ist, auch endlich zutreffend erklären. h.h. 30.11.2007

Artikel zum Auftrieb zusammenfassen ?

Hallo Freunde der Luftfahrt, eine kurze Volltextsuche hat ergeben, dass der aerodynamische Auftrieb in mehreren Artikeln mehr oder weniger gut beschrieben wird. Jedesmal entwickelt sich hierzu eine spannende Fachdiskussion. Hier das Ergebnis meiner kleinen Recherche: In den Artikeln Auftrieb, Fliegen (Fortbewegung), Tragfläche und Flugzeug wird eine Erklärung des Phänomens versucht. In Deltaflügel und Magnus-Effekt werden spezielle Aspekte des Themas behandelt. In Strömung nach Bernoulli und Venturi wird erstaunlicherweise keine Erklärung des Auftriebs geliefert, man findet aber noch Spuren in der Diskussion... Wäre es evtl. sinnvoll, das irgendwie zusammenzufassen? Also vielleicht einen Hauptartikel (oder Kategorie?) Auftrieb, von Flugzeug und Tragflügel Links zu Auftrieb setzen und von dort aus auf Themen wie Deltaflügel, Magnus und Bernoulli verweisen. Nur mal so als Idee. Möglicherweise würde das einen Aufschrei geben, aber es würde doch auf Dauer die Übersichtlichkeit verbessern, und alle die sich für das anscheinend sehr spannende Thema Auftrieb interessieren könnten an einer Stelle diskutieren. Schönes Wochenende  :-) --Hbquax 11:23, 16. Jun. 2007 (CEST)

Die aerodynamischen Hintergründe des Auftriebs werden in Dynamischer Auftrieb ausführlich beleuchtet. Die aerodynamischen Hintergründe des Auftriebs werden in Dynamischer Auftrieb ausführlich beleuchtet.

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Die Anregung wurde inzwischen von WoKou im Artikel Dynamischer Auftrieb umgesetzt. Daher hier erledigt.---<)kmk(>- 19:09, 2. Apr. 2011 (CEST)

Zu Bernoulli

Ich habe mir erlaubt, einen neuen Absatz zu schreiben. Er ist durch die Kürze schon mal attraktiver als der Bisherige. Was dort steht, ist deswegen nicht falsch, gehört aber eigentlich und aus meiner Sicht zur Seite Bernoulli. Beachtet bitte auch zur Diskussion mein heutiges Update zu Magnus-Effekt. --WolKouk 16:11, 16. Apr. 2008 (CEST)

"...durch die Kürze schon mal attraktiver"? Weder die "Kürze" noch der neue Inhalt machen den Artikel in meinen Augen „attraktiver“ (also besser).

So geht das imho also nicht. Einen Absatz im Artikel mit "zur Löschung vorgesehen" zu versehen, der sachlich vollkommen ok ist, ist imho keine Verbesserung des Artikels.

Daher habe ich Deinen Edit revertiert. Ich bin mir aber sicher, dass Du den Artikel eigentlich verbessern wolltest und sehe Deinen Edit (und den Revert) als gute Absicht im Sinne des Artikels. Grüße Nolispanmo Disk. Hilfe? 20:55, 16. Apr. 2008 (CEST)

Hallöchen, wie Du schreibst, war's gemeint: Als "Verbesserungsvorschlag". Lassen wir's, wie's iss, weil's ja so stimmt, wenn auch redundant zu dem was ich darüber sehr länglich hingefummelt habe, und nicht mehr diskutiert wurde. Gruß, Wolfgang, --WolKouk 15:46, 17. Apr. 2008 (CEST)

Ältere Diskussionen

Nun habe ich in einer Fleißaktion den größeren Teil des bisherigen Abschnitts "Funktionsprinzip" neu geschrieben und durch weitere Abschnitte ("Bernoulli", Widerstand", "Strömungsabriss", "Profil") ergänzt. Hoffe, so ist das sachlich richtiger und trotzdem noch verständlich... In der Kürze liegt zwar die Würze; aber die jetzt vorliegende Form kann man m. E. kaum noch weiter vereinfachen, ohne die Dinge regelrecht falsch darzustellen. Sowie ich Zeit habe, werde ich die anderen Abschnitte peu a peu ebenfalls noch überarbeiten und das Ganze noch mit ein paar neuen schematischen Zeichnungen anschaulicher machen. Das läßt sich jetzt eher auch in kleinen Portionen erledigen. --Whgreiner 01:15, 7. Dez. 2007

super! dann werde ich jetzt meine kritik vom 28.11.2007 mit genuß löschen, sie war auf eine frühere version von "funktionsprinzip" gemünzt und ist dank Whgreiners arbeit gegenstandslos geworden. ich möchte darüber hinaus vorschlagen, auch die weiter unten stehenden diskussionsbeiträge von 2004 zu löschen; der artikel, auf den sie sich beziehen, existiert längst nicht mehr. h.h. 08.12.2007

Das Funktionsprinzip ist jetzt schön einsichtig und anschaulich beschrieben, nur leider sachlich falsch. Es ist korrekt, dass man den Auftrieb nach dem Impulssatz beschreiben kann. Es ist nicht korrekt, das aufgrund der Ablenkung von Luftmasse hinter dem Tragflügel ein netto Abwind bleiben muss. Dies ist zwar in Realität am endlichen Tragflügel der Fall, aber dieser Abwind ist ein Verlust, nämlich der weiter unten als Induzierter Widerstand beschriebene.

Am Tragflügel unendlicher Spannweite halten sich Aufwind vor dem Flügel und Abwind hinter dem Flügel die Waage. Am Tragflügel gilt der Impulssatz, aber es wird keine Energie "verbraucht"; Leistungszufuhr ist nicht nötig. (Der reibungsfreie Tragflügel unendlicher Spannweite ist eine ideale Maschine.)--MarkusNi 09:40, 24. Jan. 2008 (CET)

Habs mal überarbeitet. Es ist leider nicht einfacher geworden, aber, um mit einem berühmten Flugpionier zu spechen: "Opfer müssen gebracht werden."

Und bevor jetzt alle "Verrat" rufen: Lest bitte Euren Anderson/ Eberhard nochmal: http://home.comcast.net/~clipper-108/lift.htm Auch sie benennen die Auftriebsabhängige Komponente des Widerstands / Leistungsbedarfs klar als induzierten Widerstand.--MarkusNi 11:02, 24. Jan. 2008 (CET)

Nach reiflicher Überlegung (und ausführlicher Begründung - siehe weiter unten) habe ich die neu eingefügten Absätze von MarkusNi über den "idealen Flügel" wieder herausgelöscht - weil im entscheidenden Punkt definitiv falsch: die Behauptung, prinzipiell (beim idealen Flügel) sei Auftrieb ohne Downwash möglich, läßt sich nicht mit dem Impulserhaltungssatz vereinbaren. Sorry, Markus, nicht böse sein! Ich selber mußte erst mal seeehr gründlich nachdenken, um dem Fehler exakt auf die Spur zu kommen; Dein Beitrag hat mir so dann doch noch zu erheblich mehr Klarheit verholfen.

Die Diskussion, ob der Leistungsbedarf für den Auftrieb beim induzierten Widerstand einzuordnen wäre, ist damit freilich noch nicht ausgestanden - deshalb habe ich das erst mal so stehen gelassen. Vielleicht fällt mir noch eine Lösung ein, die beiden Sichtweisen Rechnung trägt.

Die Sache mit der Aufwindkomponente an der Tragflächennase (und der Zirkularströmung aus Sicht der ruhenden Luft) zählt m. E. zu den noch fehlenden, tieferen Details. Es hat aber wohl keinen Sinn, das ohne erläuternde Skizzen beschreiben zu wollen; nur in Worten versteht das kein Mensch. Um solche Skizzen sauber zu zeichnen, fehlt mir momentan leider die Zeit.--Whgreiner 15:00, 29. Jan. 2008

"Verrat!" :-) Es mag ja jetzt sachlich noch ein Stückchen richtiger sein (wobei es letztlich wohl Definitionssache ist, ob man die auftriebsabhängige Widerstandskomponente zum induzierten Widerstand rechnet) - aber leichter verständlich ist es dadurch nun wirklich nicht geworden. Wäre schön, wenn jemand wenigstens noch passende Zeichnungen dazu beisteuern könnte, die die resultierenden Druck- und Strömungsverhältnisse um das Profil herum etwas anschaulich machen. Ein Bild sagt manchmal mehr als tausend Worte... Schön wäre auch eines der Fotos, die den Downwash an einer Wolkenoberkante zeigen - ich weiß bloß nicht, woher nehmen, wegen Copyright.--Whgreiner 11:05, 27. Jan. 2008

dieses Bild hier

Für die Strömungsverhältnisse habe ich mal eins beigesteuert. Irgendwelche Einwände? --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 13:02, 27. Jan. 2008 (CET)

wobei es letztlich wohl Definitionssache ist, ob man die auftriebsabhängige Widerstandskomponente zum induzierten Widerstand rechnet Das ist der grundsätzliche Verständnisfehler, der sich heute breit macht. Es stimmt, dass sich Auftrieb auch nach dem Impulssatz erklären lässt. Es stimmt nicht, dass sich die zur Auftriebserzeuung nötige Impulsänderung der durchflogenen Luft im Flügelabwind erschöpft. Vielmehr ist die hauptsächliche Impulsänderung in der Zirkulation enthalten und wird in der Beschleunigung von "vor dem Flügel auf, dahinter ab" vom Flügel auf die Luftmasse übertragen. Dieser Teil der Impulsänderung ist verlustfrei; Der Flügel unendlicher Spannweite in reibungsfreier Strömung ist ein Perpetuum Mobile erster Art (und als solcher natürlich ein Gedankenkonstrukt).

Ich schreibe meinen Kommentar jetzt mal unmittelbar zwischen Deinen Text, um den Zusammenhang klarer werden zu lassen:

Selbst für den "Flügel mit unendlicher Spannweite" (der eh nur ein theoretisches Konstrukt ist) gilt das mit dem Perpetuum Mobile _nicht_: denn der vermeidet lediglich die Randwirbel, nicht aber den physikalisch nun mal notwendigen Downwash. Letzterer gleicht sich dann nur anders aus (durch Wellen- statt Wirbelbildung). Und mit gegen unendlich steigender Fläche und/oder Geschwindigkeit geht zwar auch der Leistungsbedarf für die reine (!) Auftriebserzeugung theoretisch gegen Null, erreicht aber definitionsgemäß nie den Nullwert.

Daß der Luftstrom vor der Tragfläche erst mal nach oben abgelenkt wird, ist zwar richtig; aber das kommt ja auch nicht als Geschenk vom Himmel, sondern entsteht durch den Druckgradienten zwischen Ober- und Unterseite der Tragfläche. Die dabei auf den Flügel wirkenden, horizontalen Druckkomponenten bedeuten zwangsläufig Widerstand und somit Leistungsbedarf. Der daraus an der Tragflächenoberseite zusätzlich gewonnene Auftrieb geht wiederum an der Unterseite der Tragfläche verloren, weil sich der dort aufgebaute Überdruck teilweise um die Flächenvorderkante herum verkrümelt.

Zudem ist dieser selbsterzeugte "Aufwind" ja nur die obere Hälfte der Druckblase, die der angestellte Flügel vor seinem frontalen Querschnitt her schiebt; ihr entspricht eine untere Hälfte der Strömung, in der schon vor der Tragfläche "Abwind" entsteht - was wiederum den Auftrieb an der Tragflächenunterseite mindert. Ich hab's zur Verdeutlichung mal eben gezeichnet:

Ablenkung des Luftstroms

Unterm Strich gleicht sich das vom Impuls her wieder aus. Der "Aufwind" vor der Tragfläche ist zwar für Detailbetrachtungen zu Strömung und Druckverteilung am Flügel interessant, aber an der Auftriebs- und Widerstandsbilanz ändert er prinzipiell nichts; dafür ist eben doch der "Netto-Downwash" (= Impulsdifferenz zwischen stehender Luft vor und nach unten beschleunigter Luft hinter dem Flügel) das entscheidende Maß.--Whgreiner 15:40, 28. Jan.. 2008

(Weiter von MarkusNi:)

Was induzierter Widerstand ist, ist übrigens genau definiert: Der Teil des Widerstands, der durch Rotation des Auftriebsvektors durch Verzerrung der originalen Anströmrichtung durch den Flügelabwind zustandekommt. Das ist die eine Sichtweise. Energetisch entspricht der Widerstand wie im Artikel dargestellt der hineingesteckte kinetische Energie, die dem Flugzeug entzogen wird.

... und damit vermantschst Du jetzt unterschiedslos zwei Dinge, die für ein besseres Verständnis gerade nicht in denselben Topf gehören: nämlich den induzierten Widerstand, der an den Tragflächenenden durch Drehung der Luftströmung um die Hochachse entsteht (oder richtiger: nicht in Auftrieb umgesetzt wird und somit als Nutzwiderstand verloren geht) - und den Nutzwiderstand, der durch vertikale Ablenkung des Luftstroms entsteht und an der Tragfläche in Auftrieb umgesetzt wird. Freilich ist beides letztlich "induzierter" Widerstand, der Unterschied liegt nur in der Rotationsachse der Ablenkung. Aber genau die ist entscheidend: denn wegen der Ablenkungsrichtung ist das eine nützlicher (weil in Auftrieb umsetzbarer) und das andere schädlicher (weil nicht umsetzbarer) Widerstand. Der "ideale" Flügel mit unendlicher Spannweite vermeidet nur die schädliche Komponente. Bezüglich der nutzbaren, vertikalen Komponente unterliegt er genau denselben Gesetzen wie jeder reale Flügel: ohne vertikale Impulsübertragung (und somit Leistungsbedarf) kein Auftrieb. Der Impulserhaltungssatz läßt sich auch durch theoretische Konstrukte nicht austricksen.--Whgreiner 11:40, 29. Jan.. 2008

Seit wann gibt es in der reibungsfreien Profiltheorie Widerstand? Oder ist das d'Alembertsche Paradoxon inzwischen falsifiziert worden?79.193.222.42 23:33, 19. Feb. 2008 (CET)

Reibungsfreie Strömung (äquiv. zu Re->infty) führt zu Strömungsabriss und Null Auftrieb, aber auch zu Null Widerstand. Das belegt JEDES Experiment! Mit der rechentechnisch aber nicht physikalisch begründbaren Kutta Bedingung haben die Ingenieure eine Lösung gefunden, die machbar ist, die aber nicht physikalisch sinnvoll ist! --WolKouk 09:05, 20. Feb. 2008 (CET)

Mir ist schleierhaft, wie du im Experiment Re->infty erreichen willst. Eine Diskussion über den Sinn von math./physik. Modellen halte ich für überflüssig, entweder sie sind brauchbar oder nicht. Hast du http://www.diam.unige.it/~irro/lecture_d.html auch mal gelesen oder nur verlinkt?79.193.240.104 19:25, 22. Feb. 2008 (CET)

(Weiter von MarkusNi:)

Sachlich bin ich übrigens immer noch nicht glücklich mit dem Text, da der im oberen Absatz erwähnte Zusammenhang nicht sauber dargestellt wird. Aber offenbar kann man ja einem Physik-Laien das Konzept von Zirkulation und Potentialstömung nicht zumuten.

Zum neuen Bild: Das ist wieder in gefährlicher Nähe zur Lauflängentheorie. ("Weil der Weg oben länger ist, muss die Luft schneller strömen und deshalb herrscht oben Unterdruck!") Besser wäre ein angestellter Flügel, an dem die divergent-konvergente Zone unter dem Flügel besser sichtbar ist und der Anstellwinkel-Abhängige Teil der Auftriebserzeugung besser erfahrbar wird. Es gibt gute Bilder zum Thema, aber ich kenne kein Urheberrechtsfreies. Werde mal selber etwas zeichnen.

Ach ja: Flugzeug über Wolkendecke: so schön dieses Bild ist, so falsch ist das innere Bild, das es vermittelt. Das Flugzeug reitet eben gerade nicht auf diesem Abwind. Vielmehr ist dieser Abwind ein "Dichtungsverlust", weil der Druckunterschied über und unter dem Flügel sich dreidimensional ausgleichen kann. (Oder anders betrachtet, weil der Zirkulationswirbel um den Tragflügel sich am Flügelende nach hinten fortsetzen muss.)--MarkusNi 14:04, 28. Jan. 2008 (CET)

Einspruch: das Bild ist gerade deshalb so schön, weil es das Funktionsprinzip anschaulich macht! Wie weiter oben bereits aufgezeigt, kommt auch der theoretische, "ideale" Flügel mit unendlicher Spannweite nicht ohne entsprechenden Downwash aus, wenn er Auftrieb erzeugen soll: der Impuls, der das Flugzeug entgegen der Schwerkraft oben hält, verlangt nun mal laut Impulserhaltungssatz nach dem entsprechenden Gegenimpuls in Form vertikal beschleunigter Luftmassen. Das Flugzeug "reitet" in der Tat auf (oder besser: in) einem Strom nach unten beschleunigter Luft. Auch der "ideale" Flügel tut nichts anderes - nur mit dem Unterschied, daß es hier keine Randwirbel gibt und sich deshalb die entstandenen Druckunterschiede hinterm Flügel in einer fortlaufenden Longitudinalwelle anstatt in Wirbeln wieder ausgleichen.--Whgreiner 18:45, 29. Jan.. 2008

Für mein Bild habe ich ein Foto der Umströmung eines Flügels als Vorlage hergenommen, es dürfte also also hinreichend akkurat sein (Buch hier erwähnt, Bildquelle hier). Das hier scheint mir auch eine hinreichend gute und fachkundige Erklärung zu sein. Die Frage ist nur, wieso die Luft obenherum schneller ist. --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 16:03, 28. Jan. 2008 (CET)

Die von Dir verlinkten Zeichnungen sind leider in einem entscheidenden Punkt falsch: sie suggerieren nämlich durch einen unrealistischen Stromlinienverlauf, an einer Tragfläche könne Auftrieb entstehen, ohne dass der Luftstrom im Endeffekt vertikal abgelenkt wird. Das kann aber schon deshalb nicht funktionieren, weil der Impulserhaltungssatz dem widerspricht.

Falsch. Das Flugzeug erfährt keine Impulsänderung quer zur Strömungsrichtung, es bleibt auf der gleichen Höhe. Die Impulserhaltung greift nur dann, wenn das Flugzeug steigt.

(schrieb Versusray in die Antwort von Whgreiner) Meine (Diwas) Antwort: Das Flugzeug ohne Strömung befindet sich im Fall. Es erfährt eine fortwährende Impulsänderung aus der Erdanziehungskraft. Die Erde erfährt eine fortwährende Impulsänderung aus der Anziehungskraft des Flugzeugs. Dieser Impuls wird durch den Impuls des strömungsinduzierten Auftriebs ausgeglichen. In Folge der Bewegung erfährt die Luft einen Impuls nach unten, der an die Erde weitergegeben wird. So würde ich das als Laie verstehen. --Diwas 13:47, 30. Jan. 2008 (CET)

Nicht ganz. Das Flugzeug erfährt eine Kraft, aber keinen Impuls. Fliegt es nicht mehr, gibt es zwar eine Impulsänderung, weil sich seine Geschwindigkeit ändert, ist es aber ganz normal unterwegs, ändert sich seine Geschwindigkeit und deren Richtung nicht und der Impuls bleibt erhalten (Erdkrümmung vernachlässigt). Der Auftrieb kommt zum größten Teil aus der Druckdifferenz am Flügel. Hinter diesem ist die Luft wieder ganz normal. --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 15:32, 30. Jan. 2008 (CET)

weiter mit Whgreiner:

Im Detail: Erstens wird der Luftstrom an der Unterseite der Tragfläche komprimiert - und nicht etwa verdünnt, wie diese Zeichnungen suggerieren. Die Stromlinien bilden deshalb um die Flügelunterseite einen "Bauch" - etwa so, wie ich es in meiner provisorischen Zeichnung weiter oben dargestellt habe. Die Front dieser Druckblase teilt den Luftstrom vor und unterhalb der Flügelnase (nämlich etwa in Mitte des gesamten, frontalen Querschnitts des angestellten Flügels) in einen oberen Strömungsteil, der i. d. R. halbwegs richtig dargestellt wird - und in einen unteren Teil, der leider ebenso regelmäßig falsch dargestellt oder gleich ganz weggelassen wird, um die schräge Auftriebserklärung "nach Bernoulli" zu retten (zur Ehrenrettung des Herrn Bernoulli sei dazugesagt: der kann nix dafür, der wird da nur immer wieder falsch zitiert!).

Er wird verdünnt, weil er dort langsamer ist. Dabei weitet sich die Strömung auf. Deine Druckblase ist mir übrigens eine völlig neue Erklärung.

Zweitens: an der Hinterkante des Profils nimmt die Strömung in den oben verlinkten Zeichnungen urplötzlich und völlig unmotiviert wieder die ursprüngliche, horizontale Richtung ein, anstatt erst mal weiter dem Profilverlauf zu folgen. Das entspricht ganz offensichtlich nicht der Realität - und verschleiert die entscheidende Erkenntnis, dass nämlich der Auftrieb auf Impulsübertragung (= vertikale Richtungsänderung der umgebenden Luftstömung) beruht.

Siehe oben.

Noch zu Deiner Frage, warum die Strömung an der Oberseite schneller ist als an der Unterseite: vorausgesetzt, das Profil hat einen positiven Anstellwinkel (= Voraussetzung für die Auftriebsentstehung!), dann drückt es bei seiner Bewegung die Luft, die sich vor seinem frontalen Querschnitt befindet, nach unten. Hier entsteht also Überdruck. An der Oberseite entsteht Unterdruck, weil dort die Luft mehr Platz kriegt - das Luftvolumen, das dem frontalen Querschnitt entspricht, wird ja durch die Tragfläche nach unten "weggeschaufelt". Sowohl Überdruck als auch Unterdruck breiten sich aber nun nach allen Seiten aus: nicht nur nach oben und unten, sondern auch nach vorne, nach hinten und zur Seite - nur durch die Tragfläche hindurch können sie sich nicht ausbreiten, die ist luftdicht. Daraus folgt, daß die zusammengedrückte Luft schon vor der Tragflächenunterseite auch ein bißchen "nach vorne geschaufelt" (also in Strömungsrichtung verzögert) wird, während die Luft über der Flügelvorderkante wie von einem Staubsauger in die Unterdruckzone hinter der Vorderkante hineingesaugt und dabei beschleunigt wird. Man beachte: der Druckunterschied ist die Ursache, der Geschwindigkeitsunterschied ist die Folge - nicht etwa umgekehrt.

Strömung nach Bernoulli und Venturi - Was jetzt genau die Ursache des jeweils anderen ist weiß ich auch nicht genau.

Datei:Tragflaeche Luftvektoren.jpg

Ablenkung des Luftstroms

Obiges ist die Betrachtungsweise, bei der man sich den Flügel als feststehend und die Luft als strömend vorstellt. Aber eigentlich ist es ja genau andersrum: der Flügel bewegt sich in stehender Luft. Wenn wir nun mal vom Standpunkt der ruhenden Luft aus eine "Momentaufnahme" der um die bewegte Tragfläche herum befindlichen Luftteilchen schiessen, ergibt sich ein Bild etwa wie in der hier beigefügten Zeichnung - wobei die blauen Pfeile als Vektoren die jeweilige Bewegungsrichtung der Luft anzeigen. Wie man sieht, drehen sich die Vektoren rund um das Profil letztlich um volle 360 Grad; es entsteht also (aus Sicht der ruhenden Umgebungsluft) eine Kreisströmung um das Profil herum. Die ist allerdings - wie man ebenfalls deutlich sieht - nicht symmetrisch: es weisen sehr viel mehr Pfeile nach unten als nach oben. Das trägt der Tatsache Rechnung, daß das bewegte Profil in der Summe Luft nach unten beschleunigt - woraus das Profil wiederum (actio = Reactio) als Ausgleich seinen Auftrieb bezieht.--Whgreiner 21:25, 29. Jan. 2008

Dem Flügel ist es egal, ob die Luft sich relativ zu ihm oder er sich relativ zur Luft bewegt. Windkanalversuche wären sonst nicht aussagekräftig. Die Kreisströmung ist letztlich das Ergebnis der Subtraktion der Strömung ohne Flügel von der Strömung mit Flügel. --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 11:09, 30. Jan. 2008 (CET)

Ja, warum nur, füllen Gase den gesamten zur Verfügung stehenden Raum aus? --Diwas 20:14, 28. Jan. 2008 (CET)

Was willst du mir sagen? Wir brauchen nur eine vernünftige Erklärung wieso die Luft auf der Oberseite schneller ist. --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 21:53, 28. Jan. 2008 (CET)

Ja, also als Laie hätte ich jetzt gedacht, dass da wo gerade eben noch die Tragfläche war, nur deshalb kein Vakuum zurückbleibt, weil die umgebende Luft in diesen Raum hineinströmt. Genau zu verstehen welche Luftteilchen, warum, auf welchem Weg dorthin gelangen, dürfte fast unmöglich sein, aber dass in Folge der Druckverhältnisse, die vor der Tragfläche verdrängte Luft beschleunigt wird und hinter die Tragfläche strömt, erscheint mir offensichtlich (Wirbel usw. mal außen vor). Da die Tragfläche an der Unterseite flach ist, strömt die Luft (im Idealfall) ungehindert vorbei ohne Geschwindigkeitänderung. --Diwas 04:35, 29. Jan. 2008 (CET)

Mein Verständnis davon: vorne wird die Luft "auseinander gedrückt" und fließt nach oben/unten weg, sodass sie schneller wird. Sobald sich das Profil wieder verjüngt, fließt sie wieder zurück und "schließt die Lücke". Aufgrund des niedrigeren Druckes oben wird die Luft vorher ein kleines bisschen nach oben gesaugt und fließt nachher wieder zurück (Zirkelschluss?). Der Auftrieb wird an der Zone des Flügels erzeugt, an der die Luft am schnellsten ist. --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 16:48, 29. Jan. 2008 (CET)

sodass sie schneller wird damit meinst du eine Beschleunigung in Folge der Druckdifferenz vorne zu hinten-oben? --Diwas 20:08, 29. Jan. 2008 (CET)

Irgendwer schrieb "Da die Tragfläche an der Unterseite flach ist..." so eine Fläche hab ich bis jetzt noch nie gesehen (ausser bei billig-Modellfliegern)., ohne mit ~~~~ zu signieren, darauf antworte ich: Nunja, jedenfalls flacher als die Oberseite, es geht ja um die Unterschiede, wobei der Anstellwinkel wichtig ist. Aber sie fliegen doch, die billig-Modellflieger, oder? --Diwas 04:35, 4. Feb. 2008 (CET)

A ist Flügeloberfläche

Was bleibt von obiger Formel übrig wenn A die Flügeloberfläche ist? Du wolltest doch zeigen, warum der Druck ungeeignet zur Beschr. des Auftriebs ist.79.193.252.206 17:17, 18. Feb. 2008 (CET)

Obige Formel muss zunächst um den Reibungstensor ${\check {F}}$ erweitert werden. Dann ist den Grenzschichttheorien zu eigen, dass auf der Oberfläche gilt: ${\vec {v}}=0$. Druck und viskose Reibung machen dann das Rennen.

Dies ist ein sehr spezieller Fall. Außerhalb der Grenzschicht hat man Druck und Impuls. Auch an der Oberseite der Grenzschicht hat man nicht nur den Druck: Die Luft strömt an der Endleiste immer mit Komponente nach unten ab. Dieser Vertikalimpuls kommt vom Flügel...

Weit weg - nur wenige Flügeltiefen entfernt - ist keine Druckvariation mehr da. Es bleibt der Impuls. Dieser fließt über den Rand ab, nachdem er im Volumen produziert wurde.

--WolKouk 17:49, 18. Feb. 2008 (CET)

Der statische Druck ändert sich durch die Grenzschicht nicht wesentlich (Prandtlsche Grenzschichthypothese). Grenzschichten machen aber die Berechung eines weitreichenden Geschwindigkeitsfeldes insbesondere im Flügelnachlauf komplizierter, da es dort garantiert nicht mehr rotorfrei ist. Druckvariation wirst du (in der Theorie) genauso wie Geschwindigkeitsvariation auch unendlich weit weg vom Flügel haben (siehe Definition der Zirkulation). Ich will dich aber nicht abhalten, mir exakt herzuleiten, ab wo der Einfluss des Druckes in der Bilanz vernachlässigbar ist. Mir ist klar, dass der Upwash in Downwash umgelenkt wird und hierfür eine Impulsänderung nötig ist, was ja auch in der Impulsbilanz zum Tragen kommt, wenn des Kontrollvolumen nicht mehr auf der Flügeloberfläche liegt. Aber Strömungen können auf in ihr ausgesetzte Körper nunmal nur flächennormale (Druck-) oder tangentiale (Reibungs-) Kräfte entwickeln. Und dass der Auftrieb (i.d.R.) wohl kaum durch Reibung zu Stande kommt, dürfte wohl klar sein.79.193.222.42 23:23, 19. Feb. 2008 (CET)

Du musst mir schon meinen Fehler nachweisen. Ansonsten spricht das Experiment klar für mich:

• Der Tischventilator bläst ständig frische Fuft vorbei
• Die Postkarte, mit Anstellwinkel horizontal über die Kerze bewegt, bringt diese auch in großem vertikalem Abstand noch zum Flackern.

Der letzte Satz ist zudem falsch: Strömungen können neben vielem Anderen auch Impuls auf Flächen übertragen. Ich habe auch nie behauptet, dass es irgendwo keine Druck- oder Geschw.-variationen mehr gibt. Aber der Impuls(!) ist die alleinige physikalisch begründbare Erhaltungsgröße.

Jetzt wird es spannend. Wie übertragen denn Strömungen abgesehen von Druck und (turbulent)viskoser Reibung einen Impuls auf eine (strömungsundurchlässige) Körperoberfläche?79.193.240.104 19:34, 22. Feb. 2008 (CET)

Sorry, seh das erst jetzt, dennoch: Was ist daran spannend? Wichtig ist ausschließlich, dass der Impuls z.B. aus der Luft auf die (Erd)oberfläche übertragen werden kann. Mir genügt hier die (turbulent)viskose Reibung in der Grenzschicht dieser Oberfläche. Wolfgang, alias --WolKouk 11:20, 29. Feb. 2008 (CET)

Bleiben wir doch mal beim Tragflügel. Wenn du wirklich der Ansicht bist, dass zur Generierung des Auftriebs die Impulsübertragung durch Reibung dominiert, solltest du vielleicht den Sinn von c_p-Verteilungen an Flügelprofilen hinterfragen. --79.193.255.87 23:41, 3. Mär. 2008 (CET)

c_p ist in Standard Notation "spezifische Wärme bei konstantem Druck". Ansonsten helfen Proportionalitätskostanten der linearen Flugmechanik nicht zum physikalischen Verständnis hier oder sonst wo. Nenne mir also ein auf den Prinzipien der klassischen Mechanik basierendes Erklärungsmodell, dass das Verkehrsflugzeug in 10km Höhe trägt. Alternativ und zur Vermeidung des Randes Erdoberfläche nimmst Du zu diesem Flugzeug ein Luftvolumen von 5km Radius, dass von seiner Umgebung getragen werden muss, um keine Apparatur zu sein, die sich selber an den Haaren aus dem Sumpf zieht. Meines "geht" - mit Impulserhaltung aus der klassischen Mechanik! --WolKouk 10:17, 4. Mär. 2008 (CET)

Impuls gleich Gegenimpuls?

Mal angenommen, die Luft wird von der Tragfläche nach unten abgelenkt. Wo finde ich den Gegenimpuls, den die Impulserhaltung verlangt, wenn das Flugzeug auf gleicher Höhe bleibt? --Versusray (☣|☢) 18:46, 18. Feb. 2008 (CET)

Das ist ja gerade der Sinn des Ganzen. Es fließt beständig ein Impulsstrom von der Erdmasse in die Flugzeugmasse, von dort in die Tragflächen, über deren Oberflächen, die Grenzschicht in die Luft, die so (ersatzweise für das Flugzeug) in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt wird. Andernfalls würde ja das Flugzeug fallen. (siehe auch meine Frage zu den #Grundlagen) --Diwas 20:56, 18. Feb. 2008 (CET)

Es heißt wohl: Kraft gleich Gegenkraft, aber nicht Impuls gleich Gegenimpuls! Die Produktion von Impuls ist aber eine Kraft. Und ohne Kraft bleibt der Impuls erhalten. Beim Flugzeug muss man zum Höhenerhalt ständig eine Kraft ausüben als Gegenkraft zur Gewichtskraft. Dies wird durch ständige Impulsproduktion an der vorbeiströmenden Luft bewirkt. Nach Verlassen des Einflussbereichs des Flügels wirkt auf diese Luft keine Kraft mehr, ihr Impuls bleibt erhalten. Der Impuls verlässt daher irgendwann jedes Luftvolumen, das das Flugzeug umgibt und ist dann der von mir aus der Impulsproduktion (Di/Dt) umgeformte Impulsfluss. --WolKouk 15:26, 19. Feb. 2008 (CET)

Sicher ist Impuls gleich Gegenimpuls; wenn du mit den Navier-Stokes-Gleichungen arbeiten kannst, muss ich dir doch nicht die Impulserhaltung erklären, oder?
Und an Diwas und WolKouk: erklärt mir Dummerling bitte, wieso die Kraft auf das Flugzeug vollständig aus Impuls/Zeit bestehen muss. Der Druck auf die Fläche des Flügels (Druck x Fläche = Kraft) hat ja keinen unerheblichen Anteil und macht im besten Fall 100% des Auftriebs aus. </Polemik> --Versusray (☣|☢) 20:48, 19. Feb. 2008 (CET)

Weil Luft keine Balken hat. Sagen wir es mal ganz altmodisch, auf das Flugzeug wirkt eine Kraft nach unten, die Gegenkraft wirkt auf die Erde nach oben. Es wirkt eine Kraft auf die Tragfläche nach oben, die Gegenkraft wirkt nach unten wirkt auf die Luft, weil sonst nichts da ist worauf die Gegenkraft wirken könnte. --Diwas 22:04, 19. Feb. 2008 (CET)

Wiederholungen helfen wohl nichts. Aber bei Newton steht: "Kraft gleich Gegenkraft" und "Kraft gleich Masse mal Beschleunigung = Impulsänderung". Es steht nirgends "Impuls gleich Gegenimpuls", nicht in einem einzigen Physikbuch. Richtig ist als Folge aus obigem wohl, dass in einem System, auf das von außen keine Kraft wirkt, der Impuls erhalten ist. In unserem Falle ist es das System "Erde - Luft - Flugzeug". --WolKouk 09:09, 20. Feb. 2008 (CET)

Impulserhaltung - Die Summe aller Impulse ist gleich null, also ist Impuls gleich Gegenimpuls (abgesehen von der entgegengesetzten Richtung). Aber ich habe meinen Denkfehler gefunden; der Gegenimpuls wird einfach von der Erde aufgebracht. Das begründet trotzdem nicht, dass der Newtonsche Auftrieb 100% des Gesamtauftriebs ausmacht, sondern zeigt nur, dass der Newtonsche Auftrieb bei einem Flugzeug möglich ist. --Versusray (☣|☢) 12:20, 20. Feb. 2008 (CET)

Wir bleiben bei dem Satz, den Du zitierst: Die Summe aller Impulse ist konstant. Die Konstante ist aber Null, wenn Du Dich in den Schwerpunkt des abgeschlossenen Systems setzt.--WolKouk 15:34, 20. Feb. 2008 (CET)

Genau, und den hatte ich falsch gesetzt. --Versusray (☣|☢) 18:47, 20. Feb. 2008 (CET)

Anteil des newtonschen Auftriebs

So, nachdem obiges geklärt ist, fange ich hier ein neues Thema an. Welchen Anteil hat der Newtonsche Auftrieb am Gesamtauftrieb und wieso hat er das? --Versusray (☣|☢) 12:27, 20. Feb. 2008 (CET)

Nun, ich äußerte mich hier schon etwa so: Das Gebiet um den Flügel würde ich zunächst mal in 3 Teile gruppieren:

• Die Grenzschicht: Sie ist charakterisiert durch viskose Reibung und sehr starke Scherung der Strömung. Hierurch hat die Strömung eine "Rotation", die ähnlich dem Drehimpuls eine Erhaltungsgröße ist. Bei Ablösungsversuchen wird diese Scherung durch Mischung in eine gekrümmte Trajektorie übergehen (bei Erhaltung der Rotation), so dass die Teilchen mit der Strömung sanft gebogenen Oberflächen folgen (Coanda Effekt). Die Höhe der Grenzschicht beträgt bei einem Segelflugzeug wenige Millimeter. Bzgl des Auftriebs spielen hier alle 3 Terme, viskose Reibung, Druck und Impulsproduktion miteinander, bei Annäherung an die Oberfläche wird der Letzte unwichtig. Oberhalb der Grenzschicht wird die Rolle der Viskosität unwichtig.

Du kannst auf einer ebenen Platte Ablösung haben während sie in einer Lavaldüse auch einer 60° Kante folgt. Coanda?79.193.240.104 20:13, 22. Feb. 2008 (CET)

Das widerspricht sich jeweils nicht. --WolKouk 09:13, 25. Feb. 2008 (CET)

Effekte werden nicht leichter erfassbar, in denen man ihnen Namen gibt. Vergesse nicht, den Coanda-Artikel zu ändern, da dieser dort als Erklärung für Auftrieb ausgeschlossen wird. --79.193.255.87 23:22, 3. Mär. 2008 (CET)

• Der (von mir so genannte) "Einflussbereich" des Flügels: Hier werden durch die Einflüsse der Grenzschicht Druckfelder induziert (Kraft...), die über ihre Gradienten die vorbeiströmende Luft nach unten beschleunigen (... gleich Masse mal Beschleunigung). Die Größe dürfte im Querschnitt etwa eine Flügeltiefe zum Quadrat sein. Hier spielen beim Auftrieb sowohl die Druckvariation über den Horizontalkomponenten der Volumenoberfläche wie über den Fluss von Vertikalimpuls über alle Volumenberflächen mit.

Wie kommst du zu der Definition eines endlichen "Einflussbereiches"? Wieso vernachlässigst du den Druckverlauf an der vertikalen Berandung?79.193.240.104 20:13, 22. Feb. 2008 (CET)

Das Erste begründet sich wie die Endlichkeit der Grenzschichthöhe oder der Einfluss der Luftreibung auf die Umlaufbahn der ISS - sprich: Im Prinzip ist die Grenzschichthöhe unendlich und auch die ISS wird irgendwann wg Luftreibung zu Grunde gehen. Das Zweite: die Druckkraft steht stets senkrecht auf jeder Oberfläche. Daher kann der Druck über eine vertikale Fläche nur horizontale Kräfte ausüben. Bei Festkörpern ist das anders. Dort ist der Spannungstensor entsprechend besetzt. Zeige mir dies für Luft (Flüssigkeiten)! --WolKouk 09:13, 25. Feb. 2008 (CET)

Die Grenzschicht hast du doch bereits im ersten Teil abgehandelt. Das Quadrat der Flügeltiefe ist i.d.R. etwas mehr als d_99. Der Sp.tensor in der Fluidmechanik ist genauso besetzt wie in der Festkörpermechanik. Es gilt s_xx = s_yy = s_zz = -p, der Rest ist symmetrisch und bringt per se drei weitere Unbekannte in die Impulserhaltung. Deren Zusammenhänge mit existierenden Größen, wie z.B. die Newtonsche Schubspannungshypothese, sind bis heute rein phänomenologisch. Mit deiner Begründung könnte man ebenso den Impulsfluss durch die vertikale Berandung unberücksichtigt lassen, so dass nur noch die Integration über die horizontale Berandung bleibt... Für den Impulssatz nicht sehr sinnvoll. BTW, wo ich gerade die Herleitung sehe: Wir haben NS (= 3 Gleichungen) + Konti (= 1 Gleichung) und wollen u,v,w,p und rho (= 5 Unbekannte) bestimmen. Wo ist eigentlich die Energieerhaltung?--79.193.255.87 23:22, 3. Mär. 2008 (CET)

• Außerhalb dieses Einflussbereiches sind die Druckvariationen auf den zugehörigen Volumenoberflächen vernachlässigbar. Im Gegenzug ist dort der Vertikalimpuls der Luft mangels weiterer anderer Kräfte konstant. Nach Abfließen dieses Impulses durch die Volumenoberfläche (z.B. auch in die Erde) ist dies der letzte verbliebene Term der Navier-Stokes Gleichung, durch den das Flugzeug getragen werden kann. Dieser abfließende Impuls ist vorher im Einflussbereich produziert worden. Die Gegenkraft hierzu ist der Auftrieb.

Wie kommst du zu der Schlussfolgerung, dass der Vertikalimpuls konstant bleibt (auch bei reibungsfreier Strömung)?79.193.240.104 20:13, 22. Feb. 2008 (CET)

Das folgt aus der Impulserhaltung: Keine Kraft -> Impuls ist erhalten. Jede Komponente für sich! --WolKouk 09:13, 25. Feb. 2008 (CET)

In der Tragflügeltheorie mag das durch die Randwirbel induzierte Abwärtsgeschwindigkeit sehr weit hinter dem Flügel stimmen. In der Profiltheorie würde dies eine Abhängigkeit der Zirkulation vom Verlauf des Linienintegrals ergeben, womit der Kutta-Joukowskysche Auftriebssatz ungültig wäre. Da müssten dann viele Lehrbücher geändert werden.--79.193.255.87 23:22, 3. Mär. 2008 (CET)

PS: Schreibe ich hier leichtsinnig von Druck, meine ich die lokale Abweichung vom Luftdruck. Die "übliche" Druckabnahme mit der Höhe, die Gegenkraft zur Schwerkraft der Luft ist, ist hier berücksichtigt. --WolKouk 09:53, 21. Feb. 2008 (CET)

Ende "ungeeigneter Druck

Wenn du das Kontrollvolumen auf die Flügeloberfläche setzt, bleibt dir außer Druck (und Reibung, also der Spannungstensor) nichts mehr übrig um die Wechselwirkung zwischen Strömung und Flügel zu beschreiben. Ich stimme dir zu, dass je weiter du mit der Oberfläche des Kontrollvolumens vom Flügel weg gehst, der Einfluss des Druckes in der Impulsbilanz abnimmt. Für den experimentellen Strömungsmechaniker ist es aber vollkommen sinnfrei ein Geschwindigkeits-/Druckfeld entlang eines solchen "überdimensionierten" Kontrollvolumens zu messen, wenn es zur Ermittlung des Auftriebs ein paar statische Druckbohrungen am Flügel zu einem 1/1000 der Kosten ebenso machen.--79.193.214.70 21:15, 14. Feb. 2008 (CET)

Es kommt eben darauf an, für wen der Artikel steht. Ich stimme erneut zu, der Artikel sollte für den physikalisch grundausgebildeten Laien geschrieben sein, aber sicher nicht für den experimentellen Strömungsmechaniker. "Meine" Klientel kennt die Impuls- und Energieerhaltung, wird Coanda durch Experiment leicht nachvollziehen. Für den oben stehenden Strömungsmechaniker:

Mache ich "mein" Volumen so klein, dass der Flügel vorne und hinten rauspiekt, darf ich aus fundamentalen Grundsätzen der Integralsätze der Vektoranalyses die beiden Volumenteile ober- und unterhalb nicht miteinander verknüpfen: Es gibt innerhalb des Volumens keinen Weg vom Ober- zum Unterteil. Was bleibt ist physikalisch sinnvoll:

• Im Ober- wie im Unterteil habe ich jeweils Druckgradienten "nach unten"
• Sie bewirken eine Vertikalbeschleunigung der Luft jeweils nach unten. Dies ist als Impulsproduktion eine Kraft. Dies (und nicht der Auftrieb!) ist die Gegenkraft zum Druckgradienten.
• Nach Verlassen des Einflussbereichs des Flügels ist diese Impulsproduktion (weil der Impuls hiernach erhalten) die Gegenkraft zum Auftrieb.
• Als "Abfallprodukt" gibt es noch die Horizontalbeschleunigung der Luft aus Gründen der Energieerhaltung (Bernoulli ist eine sehr spezielle Anwendung hierzu).

Ich habe dort (auch'n Wiki für die Modellflieger) das mal genauer formuliert, unten stehen auch Quellen: [1]

Gruß, --WolKouk 10:15, 15. Feb. 2008 (CET)

Ah, das ist gut. Deine Grundlagen sind die Navier-Stokes-Gleichungen, oder? Jetzt meine Kritik:

• Hat dieses Bild eine experimentelle Grundlage, oder wurde es einfach so gezeichnet?

Das Bild ist ein "Sketch". Also nicht quanitativ verwertbar, aber qualitativ: Hoher Druck unter'm Flügel nach unten abnehmend, umgekehrt darüber. --WolKouk 21:26, 17. Feb. 2008 (CET)

Mit den Drucklinien habe ich kein Problem. Dass die Luft vor dem Flügel nach unten abgelenkt wird widerspricht aber diesem Bild. Das scheint mir auch qualitativ falsch. --Versusray (☣|☢) 13:42, 18. Feb. 2008 (CET)

"Mein Bild" zeigt keine Stromlinien. Wen, dann zeigen sie von Hoch zu Tief, also vor dem Flügel nach oben. Dein Bild ist insofern falsch, als es horizontale Anströmung und später wieder horizontale Abströmung suggeriert. Es muss aber nachher immer nach unten gehen (Erhaltung des Vertikalimpulses. --WolKouk 17:00, 18. Feb. 2008 (CET)

Falsch, mein Bild ist möglichst akkurat abgezeichnet. Die Strömung geht wirklich vor der Tragfläche nach oben. --Versusray (☣|☢) 18:28, 18. Feb. 2008 (CET)

Dieses Bild ist offensichtlich ungenau. Die Linien sind in Wirklichkeit sicher z.B. oberhalb nicht jeweils mit gleichmäßigem Abstand, sondern die Linien werden oberhalb mit zunehmender vertikaler Entfernung von der Tragfläche sich almählich dem nomalen Abstand, also normalem statischen Druck und normaler Geschwindigkeit annähern, der Bereich niedrigen Druckes wird Luft von oben „ansaugen“, und so den aus dem niedrigen Druck resultierenden Impulsfluss aus der Tragflächenoberseite an die Luft im Bereich der Druckfeldes oberhalb der Tragfläche weitergeben. Der (Abwärts-)Impuls den die Luft dann trägt, läßt sie hinter der Tragfläche abwärtsströmen. --Diwas 14:15, 18. Feb. 2008 (CET)

Nein, sie sind nicht in gleichem Abstand, aber um auf Normalabstand zu kommen, müsste die Grafik nach oben um etwa die 1,5-fache Höhe erweitert werden. Hätte ich einen Scanner, würde ich dir einen Scan der Originalgrafik schicken; bei der ist der Anstellwinkel und die Ablenkung der Luft noch etwas größer. --Versusray (☣|☢) 18:28, 18. Feb. 2008 (CET)

Ein Profil in einem (zu) kleinen Windkanal. 79.193.252.206 17:10, 18. Feb. 2008 (CET)

Nun ja, das Originalfoto wird in vielen (guten) Büchern verwendet. So schlecht kann es nicht sein. --Versusray (☣|☢) 18:28, 18. Feb. 2008 (CET)

Hier kannst du dir Java applets runterladen mit denen du Umströmungen zu beliebigen Profilen erzeugen kannst, um sie dann anschließend in Tecplot zu verschlimmbessern. Dann brauchst du nicht mehr aus Büchern abzeichnen.79.193.252.206 19:01, 18. Feb. 2008 (CET)

Ich unterstelle mal, dass du dich mit diesem Programm besser auskennst als ich. Meld dich an, dann kannst du selber ein Strömungsbild hochladen. --Versusray (☣|☢) 12:23, 20. Feb. 2008 (CET)

• Wenn man den Newtonschen Auftrieb zur Erklärung heranzieht, geht zuviel Energie verloren, wie in dem Wiki gezeigt wird. Ergo kann er nur eine untergeordnete Rolle spielen. Der dynamische Auftrieb ließe sich theoretisch auch ohne die Impulserhaltung erklären, weil die Kraft ja einerseits aus dem Rückstoß (Newton) oder aus dem Druck an der Tragfläche (Bernoulli) resultieren kann.

Falsch! Die Erklärung im Text gilt: Das Mittel eines Produktes ist ungleich dem Prdukt der Mitel. Beleg: Oberstufenmathe, Integralrechnung. --WolKouk 21:26, 17. Feb. 2008 (CET)

Oberstufenmathe ist mir nicht fremd. Aber was meinst du mit dem Mittel und dem Produkt? --Versusray (☣|☢) 13:42, 18. Feb. 2008 (CET)

• Wozu brauchst du den Coanda-Effekt denn? Ist er dafür zuständig, die Luft nach unten abzulenken?

Ja! --WolKouk 21:26, 17. Feb. 2008 (CET)

--Versusray (☣|☢) 19:35, 15. Feb. 2008 (CET)

Um mal beim Artikel zu bleiben: Wie entstanden denn die Bilder Stroemungsablenkung.jpg und Auftrieb1.svg? --79.193.250.213 11:15, 17. Feb. 2008 (CET)

Es kommt eben darauf an, für wen der Artikel steht. Ich stimme erneut zu, der Artikel sollte für den physikalisch grundausgebildeten Laien geschrieben sein.

ACK. Nur ist der Laie m.E. mit dem derzeitigen Artikel überfordert. Auftrieb ist ein bisschen mehr als F=d(m*v)/dt. Die Sache wird mit uneigentlichen Integralen und willkührlichen Kontrollvolumina ohne jede Skizze nicht anschaulicher.

• Sie bewirken eine Vertikalbeschleunigung der Luft jeweils nach unten. Dies ist als Impulsproduktion eine Kraft. Dies (und nicht der Auftrieb!) ist die Gegenkraft zum Druckgradienten.

Auf der einen Seite hast du Luft auf der anderen Seite die Flügeloberfläche. Druck wirkt auf beide. Aktion=Reaktion. Radiale Druckgleichung. U.a. findet man unter den auf deiner Seite genannten Quellen eine schöne Animation. BTW: Wie funktioniert eigentlich stat. Auftrieb so ganz ohne Impulsproduktion?

• Der statische Auftrieb funktioniert nach Archimedes (Ballone fahren)

• Als "Abfallprodukt" gibt es noch die Horizontalbeschleunigung der Luft aus Gründen der Energieerhaltung (Bernoulli ist eine sehr spezielle Anwendung hierzu).

Die Betrachtung einer einzelnen vektoriellen Komponente beisst sich i.d.R mit einer Energieerhaltung. Das ist ja gerade die Gratwanderung mit Bernoulli und der Stromröhre um eine vektorielle Größe in einer Energiegleichung auszudrücken.

• Ich habe die Geschw.-komponenten bei der Energetik im Sinne des Skalarproduktes von Vektoren nach Pythagoras verreichnet. Das ist "business as usual". Kommt mir hier keiner, Kraftvektoren ließen sich nicht in skalare Energien oder Leistungen verrechnen.

Gruß --79.193.224.104 17:41, 15. Feb. 2008 (CET)

Schaff dir einen Namen an, dann bekommst Du vielleicht bessere Antwort. --WolKouk 21:39, 17. Feb. 2008 (CET)

Widerstand

die anschauungen über den induzierten widerstand befinden sich übrigens in einem ähnlichen umbruch wie die zur auftriebsentstehung insgesamt. den i.w. nur auf die randwirbel zu beziehen, ist wahrscheinlich auch eine verkürzung der tatsächlichen vorgänge. habe das im artikel zum induzierten (luft)widerstand schon mal angedeutet, werde es dort noch weiter ausführen. einstweilen empfohlen: http://home.comcast.net/~clipper-108/lift.htm kapitel "lift requires power".

auftrieb benötigt anstellwinkel, der erzeugt downwash. dieser vorgang konsumiert bereits leistung, d.h. er erzeugt widerstand. durch die randverluste wird der vorgang noch etwas weniger effektiv, aber der haupttäter sollte schon der auf die durchflogene luftmasse ausgeübte impuls sein (der ist nämlich nicht wirklich rechtwinklig zur anströmrichtung). und daß die rotationsenergie der wirbelschleppe nicht allein aus dem vergleichsweise eher kleinen randwirbel stammen kann, sondern eben aus dem downwash insgesamt, läßt dieses video von airbus ahnen: http://www.onera.fr/cahierdelabo/french/asub8.htm

h.h. 08.12.2007

Induzierter Widerstand ist eigentlich seit Prandtl verstanden. Leider ist das Modell nicht so anschaulich wie nach unten beschleunigte Luft. Ich wiederhole mein Statement von oben: Zur Erzeugung von Aufwind ist kein netto Downwash nötig. Der verbleibende netto Downwash ist ein Verlust. Im Umbruch befinden sich übrigens nicht so sehr die Anschauung über Auftrieb und Induzierten Widerstand, sondern die populärwissenschafltichen Modelle. Das "Lauflängenmodell" (Bernoulli) hatte definitiv seine Schwächen. Der fehlinterpretierte Anderson/Eberhard, wie er heute herumgeboten wird, ist wenig besser.--MarkusNi 09:45, 24. Jan. 2008 (CET)

Die Frage ist: was versteht man unter "Netto"-Downwash? Verstehe ich darunter die vertikale Beschleunigung _aller_ letztlich durch die Tragfläche in Bewegung versetzten Luftteilchen, dann kommt am Ende natürlich Null raus, und zwar auch bei jeder realen Tragfläche: der Downwash bewirkt seinerseits wieder Upwash, beides zusammen Verwirbelung - und am Ende hat man die übertragene Energie als Wärme vorliegen.

Hier interessiert uns aber ausschließlich das, was inmittelbar an der Tragfläche passiert und dort den gewünschten Auftrieb liefert. Da ist der Downwash in der Tat _notwendige_ Voraussetzung für Auftrieb, denn Impuls ohne Gegenimpuls gibt's nun mal nicht. Selbst eine "ideale" Tragfläche mit unendlicher Spannweite hilft uns da nicht aus dem Dilemma: die vermeidet lediglich die Randwirbel.

Sorry: ich halte es für unsinnig und kontraproduktiv, den Downwash zum induzierten Widerstand zu rechnen. Das sind zwei grundverschiedene Dinge (das eine nützlicher, das andere schädlicher Widerstand), auch wenn sie sich hinter dem Flugzeug zu einem Wirbel verbinden. Es dient ganz sicher nicht dem Verständnis der Sache, diese beiden Dinge zusammenzumantschen.

Noch ein Wort zum "Lauflängenmodell": diese groteske Fehlinterpretation der Bernoullischen Gleichung hat nicht nur Schwächen, sondern ist wortwörtlich von vorne bis hinten Unsinn. Da stecken derart viele Denkfehler und Missinterpretationen drin, dass sich daran auch nix mehr reparieren läßt - also ab in den Müll damit.--Whgreiner 13:40, 28. Jan. 2008 (CET)

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Ab hier standen noch alte Diskussionsbeiträge von 2004 drin, die sich auf eine längst nicht mehr aktuelle Version des Artikels bezogen. Wie schon von anderer Seite vorgeschlagen, habe ich diese Beiträge der Übersichtlichkeit zuliebe rausgelöscht. Wer will, kann sie ja immer noch in der Versionsgeschichte nachlesen.--Whgreiner 18:55, 29. Jan. 2008 (CET)

Die alte Version: [2] --Versusray (Disku | Bew.) | Skin 19:13, 29. Jan. 2008 (CET)

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Grundlagen

Ich möchte mal Strittiges von Unstrittigem trennen, damit man besser sieht, worum es geht. Sind folgende Sachverhalte unstrittig? --Diwas 16:55, 1. Feb. 2008 (CET)

1. Alle auf das Flugzeug wirkenden Kräfte sind Impulsströme.

2. In jeder Achse des Koordinatensystems heben sich bei gleichförmigem Flug die Kräfte auf. (nach oben/unten, vorn/hinten, rechts links). Das gilt auch bei gleichförmigem Steigen oder gleichförmigem Sinken.

3. Kraft nach vorn ist vor allem der Antrieb.

4. Kraft nach hinten ist vor allem die Luftreibung und der induzierte Widerstand (allgemein ohne (etwaige) Unterscheidung voraus dieser entsteht).

5. Kraft nach unten ist vor allem die Erdanziehungskraft.

6. Kraft nach oben ist vor allem der Auftrieb an der Tragfläche.

7. Die Erdanziehungskraft wirkt zwischen der Erde und dem Flugzeug. Das Kraftfeld wirkt unmittelbar auf jedes Teilchen des Flugzeugs.

8. Die Auftriebskräfte wirken vor allem auf die gesamte Oberfläche (nicht Oberseite) der Tragfläche.

9. Reibungskräfte wirken hier nur unwesentlich nach oben oder unten.

10. Die Auftriebskraft wird also fast ausschließlich durch den Druckunterschied zwischen Oberseite und Unterseite auf die Tragfläche übertragen (unabhängig davon wie dieser Druckunterschied entsteht).

11. Es wirkt ein Druck und eine Kraft auf die Oberseite nach unten und auf die Unterseite nach oben. Der Unterschied beider Kräfte ist die Auftriebskraft.

12. Die Erdanziehungskraft ist ein Impulsstrom, der für sich allein betrachtet, das das Flugzeug nach unten beschleunigt und die Erde nach oben.

13. Die Auftriebskraft ist ein Impulsstrom, der für sich allein betrachtet, das Flugzeug nach oben und Luft nach unten beschleunigt.

14. siehe 2.

15. Also wird die Auftriebskraft fast ausschließlich durch die Druckdifferenz an der Tragfläche erzeugt.

16. Diese Druckdifferenz ist verbunden mit einer Beschleunigung von Luft nach unten.

17. Die genauen Zusammenhänge zwischen Druckunterschied und Strömung ist eine andere Frage.

18. Ein Nettodownwash kann nur als Druckdifferenz auf die Tragfläche übertragen werden.

19. Auch eine Druckdifferenz nach Bernoulli ist mit einer Beschleunigung von Luft nach unten verbunden.

Richtig? --Diwas 16:55, 1. Feb. 2008 (CET)

Geht es lesbarer?

Ich habe vor einigen Tagen nach längerer Zeit mal wieder den Tragflächen-Artikel gelesen und mich gefreut, dass er im Jahr überarbeitet wurde. Spezieller Dank an Benutzer:WolKouk, der sich dabei offensichlich besonders eingebracht hat. Nach meinem Wissenstand und soweit ich den Artikel verstehe, ist er inhaltlich korrekt. Aus meiner Sicht, der Sicht des interessierten aber laienhaften Lesers, ist er aber schwer zu verstehen, insbesondere der Hauptabsatz "Funktionsprinzip". Muss man unter 1.2 nach der "Zusammenfassung" gleich mit "Mathematik" fortsetzen? Könnte man da nicht zunächst die einzelnen Effekte am Flügel im Detail erklären. Der Abschnitt "Mathematik" sollte dann den Hauptpunkt 1.1 abschließen. Vielleicht lässt sich einer der bisherigen Hauptautoren dazu motivieren, den Artikel in "Richtung" Lesbarkeit noch etwas umzustrukturieren. Ich selbst habe es gestern für die "Zusammenfassung" bereits versucht. Liebe Grüße --Michael 10:40, 30. Dez. 2008 (CET)

Hallo Michael, danke für die Blumen. Die Mathematik folgt der Zusammenfassung, weil sie die Funktion ebenso undetailliert beschreibt, wie die Zusammenfassung selber. Es wird ausschließlich die Wirkung der gesamten Strömung auf den Flügel betrachtet, nicht zB Effekte des Randwirbels. Insofern unterstützt der Absatz eine Struktur, die vom sog. "Großen Ganzen" auf Detaills herunterbricht. Ich finde das sinnvoll so... --Wolfgang 23:55, 30. Dez. 2008 (CET)

Tragflächenmoment

Im artikel steht nichts über das moment der Tragfläche. ein tragendes profil erzeugt immer auch ein Moment um die Tragfläche/querachse. Ich meine es drückt den Bug nach unten.--Moritzgedig 01:25, 20. Dez. 2008 (CET)

so wie ich das verstehe ist das moment bei geringem anstellwinkel negativ (hebt heck) und wird mit zunehmendem anstellwinkel positiv. Anders ausgedrückt: der auftrieb(relativ zum flügel) wandert mit dem anstellwinkel nach vorne. Dieses verhalten fördert nickinstabilität. --Moritzgedig 11:12, 15. Feb. 2010 (CET)

Wie sich das Moment gegen den Anstellwinkel verhält, kann man nicht allgemein sagen. Das hängt von der genauen Form ab. Bei den meisten Profilformen verhält sich das Moment wie beschrieben. Profile mit deutlichem S-Schlag sind eine wichtige Ausnahme.---<(kmk)>- 20:20, 15. Feb. 2010 (CET)

Drehmomente sind davon abhängig, um welchen Drehpunkt die Kraft angreift. Auch im Rahmen der linearen(!) Flugmechanik wird zwischen dem "Druckpunkt", d.i. das Zentrum der Auftriebskraft oder das Analogon zum Schwerpunkt bei der Gravitation, und dem sog. "Neutralpunkt" unterschieden. Bei symmetrischen Profilen fallen die Punkte zusammen und das Drehmoment ist Null. Ansonsten ist das Drehmoment um den Neutralpunkt nicht abhängig vom Anstellwinkel - aber nur(!) im strengen Rahmen der linearen Fluchmechanik!!! Deswegen widerspricht dies nicht dem, was kmk eben schrieb. Aus meiner Sicht sollte dies aber in einem andern Bereich von Wikipedia behandelt werden, nicht aber so allgemein bei Tragfläche.--Wolfgang 23:32, 15. Feb. 2010 (CET)

Funktionsprinzip

Mein größeres Update

des Funktionsprinzips ist nun weitgehend und aus meiner Sicht fertig. Zum genaueren Durch- und Korrekturlesen habe ich nun keine Zeit mehr. Ich komme auch erst nach Ostern nach hier zurück, wünsche daher frohe Festtage und evtl ab hier... --WolKouk 12:14, 13. Mär. 2008 (CET)

Jüngere Diskussionen

Hallo Wolfgang (WolKouk), Ich finde, Dein jüngster Beitrag erhellt den Sachverhalt nicht gerade, auch wenn er sachlich korrekt sein mag. Der Artikel sollte schon auch noch für Nicht-Physiker lesbar bleiben... Könntest Du die Formulierung nochmal überdenken? --Whgreiner 15:15, 14. Febr. 2008

Mal nicht durch die Blume gesagt: Er ist vollkommen unverständlich. Er scheint nicht ein mal etwas mit dem umliegenden Text zu tun zu haben. --Versusray (☣|☢) 18:07, 14. Feb. 2008 (CET)

Der Abschnitt mit dem Druck darüber ist halt physikalisch falsch. Auch einem Nicht-Physiker sollte man keinen physikalischen Unsinn verkaufen. Die Struktur, geb ich zu, ist mindestens unglücklich. Ich würde daher die Absätze 2 und 4 streichen und nach Coanda "meinen", halt sinnig überarbeitet. Gruß, Wolfgang, alias Wolkouk, 14.2., 2ß:18, heute leider am falschen PC und nicht ordentlich angemeldet.

Könntest Du, bitte, mal genauer erläutern, was hier "physikalisch falsch" ist? Ich lerne ja gerne dazu; aber aus Deinen bisherigen Beiträgen sowohl im Artikel als auch in der Diskussion kann ich nichts entnehmen, was in direktem Widerspruch zum sonstigen Artikel stünde. Sie präzisieren die Sache noch - wenn auch leider auf wenig verständliche Art, weshalb ich sie so bisher für wenig nutzbringend halte. Man kann halt ein so komplexes Thema in Wikipedia nicht erschöpfend abhandeln. Deshalb steht ja auch die Bemerkung drin, daß die Verhältnisse hier nur vereinfacht dargestellt werden können.--Whgreiner 22:50, 17. Febr. 2008

Zu "Auftrieb und Widerstand"

Das war wahrlich großer Mist von mir hier und Gestern, weshalb ich mir erlaube, diesen wieder zu streichen... --WolKouk 08:51, 7. Apr. 2008 (CEST)

Zu Auftrieb und Widerstand

Habe mal noch die Passage über den induzierten Widerstand etwas erweitert und neu geordnet - weil hier bisher der für den Auftrieb genutzte Widerstand nicht sauber von dem Schadwiderstand (Randwirbel) unterschieden wurde. Gruß, whgreiner (28.12.2008) (nicht signierter Beitrag von Whgreiner (Diskussion | Beiträge) 16:50, 28. Dez. 2008 (CET))

Grausam

Hallo, der Artikel ist grausam, aus vielen Gründen hat er mehr das Aussehen einer Diskussion.

• Zur Erklärung der Auftriebserzeugung am Tragflügel ist zu beachten - solche Formulierungen haben in Artikeln nicht zu suchen
• Zu Bernoulli - als Gliederungspunkt ziemlich daneben

Dies sind zur 2 von zig Kritikpunkten, die sich v.a. auf die Formulierungen beziehen. Zoelomat 22:32, 13. Apr. 2009 (CEST)

da kann ich dir nur beipflichten! nach lesen des artikels wundere ich mich, dass es trotzdem doch einige flugzeuge schaffen, zu starten und auch noch eine weile in der luft zu bleiben - bei "dieser" beschreibung des auftriebsprinzipes ist das ein echtes wunder! wollen wir hoffen, das es kein pilot liest, er könnte sonst flugangst bekommen. dontworry 23:19, 13. Apr. 2009 (CEST)

mehr als Grausam

Hallo liebe Wikipedianer, wir, also vier Berufspiloten mit mehr als 30.000 Stunden Flugerfahrung haben uns über Ostern den Artikel in der de.wiki angesehen und versucht zu verstehen was der Artikelautor eigentlich sagen will.

Das Lemma lautet doch Tragfläche und sollte doch nur beschreiben was und wozu eine Tragfläche dient und welche Formen es gibt.

Was hier beschrieben wird kann man im Wesentlichen aber unter Theoriefindung abhaken und hilft noch nicht mal einem Konstrukteur weiter.

Nur einige Beispiele: Kuddelmuddel von Erklärungsmodellen, Der Impulsfluss, Volumina ohne Flugzeug, Volumina mit Flugzeug ect. Weiter Fliegen, Tragfläche, Unterdruck, und andere Irrtümer, Funktionsprinzip und Zusammenfassung… man könnte noch viel mehr Dinge aufzählen die mit vielen Worten sogar einem Flugzeugkonstrukteur nichts sagen wie dieses Zitat zum Beispiel: Zur Erklärung der Auftriebserzeugung am Tragflügel ist zu beachten, dass die Strömungslehre Teil der klassischen Mechanik der Physik ist. Ihre Axiome (nach Newton) sind dahereinschließlich hieraus abgeleiteter Eigenschaften einzuhalten, insbesondere die Gesetze zur Impuls- und Energieerhaltung. Das hier vorgestellte Erklärungsmodell versucht der klassischen Mechanik Rechnung zu tragen. Die Erklärungen zu dem unverständlichen Lemma könnte Seitenweise weitergeführt werden, hier wurde wohl aus vielen Fachbüchern einiges durcheinander gewürfelt und verschlimmbessert. Es tauchen immer wieder Worte auf wie ist zu beachten, einzuhalten..Soll es nun eine Bauanleitung für Tragflächen sein? oder?

Zusammenfassend unser Vorschlag und da möchten wir einmal das Muster aus der spanischen Seite aufzeigen, dass würde vollkommen ausreichen und hätte auch die Chance den sogenannten OMA-Test bei Wikipedia zu bestehen. Siehe hier: das ist eine einfache Beschreibung der Tragfläche mit wesentlichen Elementen warum es bei einer Tragfläche geht.

Nur eine Idee: Artikel komplett neu erstellen und dieses Durcheinander rausnehmen (löschen) oder wie auch immer, so jedoch mit weiterem Flickwerk wird es sicher kein brauchbarer Tragflächen-Artikel. (nicht gleich explodieren es sind nur ein paar Gedanken zu dem Thema) Gruß --Alfa 13:44, 16. Apr. 2009 (CEST)

dazu fällt mir nur der spruch von rutemöller ein (als ihn der verwarnte spieler fragte, ob er noch ein faul begehen soll um sich gleich (statt später) sperren zu lassen): "mach et, atze!" ;-) dontworry 14:10, 16. Apr. 2009 (CEST)

Beim Artikel ist mir aufgefallen (als nur Leser): Zunächst müssten einige Begriffe geklärt werden wie: Was ist und gehört zur Tragfläche, Tragflügel ect. denn Tragflächen eines Flugzeuges sind der Flächeninhalt der senkrechten Projektion aller tragenden Flächen. Gesamtfläche der tragenden Flächen setzt sich zusammen aus = Tragflügel + tragendes Höhenleitwerk + auch Hilfsflügel) eines Flugzeuges. Wenn also das Höhenleitwerk vor den Tragflächen angeordnet ist übt es beim statischen Geradeausflug auf den Bug eine aufwärts gerichtete Kraft zum Ausgleich des kopflastigen Moments der Gewichtstrimmung aus und zählt somit auch als Tragfläche, oder? --ELA 10:51, 17. Apr. 2009 (CEST)

warum einfach, wenns auch umständlich geht? tragflächen sind die (in der regel je eine links und rechts am flieger, also 2 stück) beiden flugzeugteile, die durch ihre form/strömungseigenschaft (oben längerer - unten kürzerer luft(strömungs)weg) bewirken, dass an ihrer oberseite - bei vor- oder rückwärtsbewegung des fliegers - ein luftunterdruck entsteht, der wenn er gross genug (>eigengewicht des flugzeuges incl. beladung) ist, das flugzeug zum abheben und fliegen bringt. das ist erstmal das grundprinzip - alles weitere regelt das typengesetz (also, welchen zweck/nutzen/grösse/geschwindigkeit usw.) soll der jeweilige flugzeugtyp haben!). dontworry 11:34, 17. Apr. 2009 (CEST)

Wahrlich grausam...

Obwohl ich selber maßgeblich an der jetzigen Form beteiligt war, bin auch ich ziemlich unglücklich damit: weil im Abschnitt "Funktionsprinzip" viel zu ausführlich und fast nur noch für studierte Mathematiker oder Physiker verständlich. So kann das zweifellos nicht Sinn eines Wikipedia-Artikels sein.

Immerhin hat diese Form des Artikels aber eines gebracht: die vorherigen, laienhaften Erklärungsversuche "nach Bernoulli" (genauer: unter sachlich falscher Bezugnahme auf diesen verdienten Physiker) sind endlich verstummt. Das war ein hartes Stück Arbeit, denn diese falschen Erklärungen (denen zufolge die meisten realen Flugzeuge gar nicht fliegen dürften, wenn man's mal genau durchrechnet) wurden leider ganzen Generationen im Physikunterricht eingebleut und werden noch heute selbst in manchen Flugschulen gedankenlos nachgeplappert. Dem entsprechend schwer war es, hier eine leidlich korrekte Darstellung dieser Dinge durchzusetzen; das ging letztlich nur, indem dieses ganze, schräge Halbwissen durch physikalische Kompetenz regelrecht erschlagen wurde :-)

Was also jetzt tun? Ich kann leider kein Spanisch und kann deshalb auch nicht beurteilen, ob diese wegen ihrer Kürze so gelobte Seite wirklich als Vorbild dienen könnte. Den größten Teil dessen, was derzeit den "Oma-Test" nicht besteht, hat WolKouk "auf dem Gewissen", einen Teil (in "Auftrieb und Widerstand") auch ich selber. Ich habe WolKouk damals schon gebeten, seinen Beitrag verständlicher zu formulieren; teilweise hat er das auch getan, wobei es leider nochmal deutlich länger geriet - und für Omma immer noch unverständlich blieb.

WolKouks Ausführungen (die sich nun mal nicht durch drei einfache Sätze ersetzen lassen) nun einfach zu löschen fände ich schade: immerhin steckt viel Arbeit drin, sachlich sind sie richtig (wenn auch stilistisch nicht unbedingt elegant), und wer's von den physikalischen Grundlagen her wirklich genauer wissen will, findet da einen Einstieg in die komplizierte Materie. Zudem befürchte ich, dass die leidige Diskussion um Bernoulli wieder von vorne los geht, wenn wir hier einfach nur eine simpel gehaltene Erklärung nach Newton ohne fundiertere, physikalische Grundlagen vorhalten. Dass das in anderen Sprachen möglich ist, hilft hier wenig, denn das Bernoulli-Missverständnis scheint mir ein Spezifikum des deutschen Sprachraums zu sein.

Am ehesten könnte ich mir vorstellen, dass WolKouks Beitrag in irgendeine Art von Archiv ausgelagert wird, das wir vom Artikel aus verlinken: so kann sich dann jeder, der es genauer wissen will, darin vertiefen, ohne dass man die meisten Leser schon gleich zu Beginn mit Mathe und Physik erschlägt. Die Frage ist nur: wohin? Ein Gedanke war auch, WolKouks Beitrag nach "Auftrieb (aerodynamisch)" zu transferieren, wo er eigentlich thematisch besser hinpasst. Aber auch dort ist er fast schon zu ausführlich. Hat jemand Ideen dazu? Gruß, Walter (nicht signierter Beitrag von Whgreiner (Diskussion | Beiträge) 21:56, 15. Dez. 2009 (CET))

Tach zusammen,

ich gestehe gerne für die grausamen Abschnitte zu großem Teil verantwortlich zu sein. Ich finde sie sinnvoll und fachlich bislang unangefochten. Gerne hätte ich den theoretisch mathematischen Teil nach Auftrieb verlegt. Die dortigen Autoren hatten seinerzeit halt ihre Beiwerte für das Maß gehalten. Drum wundere ich mich, dass "mein" Text hier überhaupt so lange überlebt hat.

Ich selber werde ihn nicht vernichten, schlage aber folgende Umsortierung vor:

- Vom Funktionsprinzip bleibt nur die Zusammenfassung. Dies ist Oberstufenphysik, die wohl erwartet werden kann. Jetzt müssen aber alle, die es NICHT genauer wissen wollen, den Rest von Funktionsprinzip überblättern und weiter hinten suchen. Das ist vielleicht unglücklich.

- Drum schlag ich mal vor, den Rest von Funktionsprinzip in eine Art Anhang ganz nach unten zu verlegen. Wer dann genauer nachlesen will, muss halt nachschlagen. Vorne kommt ein Verweis auf den Anhang hin. Irgendwann im nächsten Leben kann man dann evtl einen eigenen Artikel aus dem Anhang machen...

Gruß, --Wolfgang 23:16, 15. Dez. 2009 (CET)

So, nun habe ich mal Schere und Kleber benutzt... Gruß, --Wolfgang 15:08, 17. Dez. 2009 (CET)

(BK) Hallo, Walter. Ohne jetzt die entsprechenden Abschnitte bis ins Detail gelesen, geschweige denn verstanden zu haben, hier mal ein paar Gedanken dazu:

• Für den Artikel an sich ist das sicherlich der absolute Overkill an Information, das jetzt aber einfach zu löschen wäre wirklich Blödsinn.
• Eine Auslagerung z.B. in einen neuen "Hauptartikel" Auftrieb (aerodynamisch) oder eine Unterseite à la Tragfläche/Physikalische Erklärung des aerodynamischen Auftriebs (jetzt mal nur so dahingeschmiert) fände ich sinnvoll.
• in Tragfläche – sofern das möglich ist – eine möglichst kurze, allgemeine Übersicht nebst Verweis auf den Hauptartikel, vgl. Fliegen (Fortbewegung)#Die physikalischen Grundlagen. Dabei auch das "Bernoulli-Missverständnis" eindeutig als solches kennzeichnen, aber nicht erschöpfend erklären, steht dann ja im Hauptartikel.
• Ich will nicht bezweifeln, dass diese umfangreichen physikalischen Ausführungen ihre Richtigkeit haben, aber in der derzeitigen Form kann man das praktisch nicht überprüfen – mal ganz krass ausgedrückt könnte man das als WP:TF bezeichnen. Soll heißen: es fehlt an WP:Einzelnachweisen
• ggf. müsste überprüft werden, inwiefern Fliegen (Fortbewegung)#Die physikalischen Grundlagen nicht auch noch überarbeitet werden muss – da traue ich mir mit meinen angerosteten Physikkentnissen kein Urteil zu.

Hui, das ist schon ein ziemlicher Brocken, meinen Respekt für die bisherigen Bemühungen. Vielleicht hilft es ja, wenn du auch beim Luftfahrtprojekt und bei den Physikern ein bisschen die Werbetrommel rührst bzw. nach Input fragst? --El Grafo 23:19, 15. Dez. 2009 (CET)

Meine Meinung:

• Die Wirkungsweise des Auftriebs nimmt einen recht großen Raum im Artikel ein. Andere Aspekte, wie Pfeilung, Profiklstrak, Verwindung, Winglets, mechanische Aspekte oder der ganze komplex der historischen Entwickung kommen im Vergleich zu kurz.
• Die Erklärung der Wirkungsweise hat bereits sehr weitgehend eine OmAtaugliche Form. Die Vorgänge werden nicht hinter Formeln und Koeffizientengleichungen versteckt, sondern im Klartext benannt. Eine weitere Vereinfachung würde dazu führen, dass inhaltliche Substanz verloren geht. Das kann es also nicht sein.
• Vorschlag: Die Erklärung der Wirkungsweise sollte in einen eigenen Artikel Aerodynamischer Auftrieb verlagert werden (Ouups, das ist im Moment noch nicht einmal ein Redirect!). Bei der Gelegenheit könnte man den Artikel Auftrieb zerlegen. Dieser Artikel behandelt zwei getrennte Begriffe, die nur zufällig den gleichen Namen besitzen. Hier im Artikel Tragfläche sollten dann die oben angesprochenen Aspekte ergänzt werden.

Soviel aus Sicht eines aerodynamisch leicht vorbelasteten Freizeitfliegers.---<(kmk)>- 03:02, 16. Dez. 2009 (CET)

Auftrieb (aerodynamisch)

Die Idee, die ausführliche Beschreibung des Funktionsprinzips in einen eigenständigen Artikel "Auftrieb (aerodynamisch)" auszulagern, finde ich gut. Wer macht's? Primär wäre da WolKouk angesprochen - von Dir stammt ja der allergrößte Teil dessen, was dazu jetzt in "Tragfläche" steht. Und in einem extra Artikel darfst Du Dich dann auch gerne nochmal etwas ausführlicher darüber auslassen :-) Ansonsten mach ich's halt selber irgendwann mal in den nächsten Wochen. Gruß, Walter --Whgreiner 17:01, 19. Dez. 2009 (CET)

Ich finde die Überschrift Aerodynamischer Auftrieb besser als Auftrieb (aerodynamisch). Die Zusammensetzung gibt es ja auch als stehenden Begriff im restlichen Internet.---<(kmk)>- 02:08, 20. Dez. 2009 (CET)

Dem schließe ich mich an. --El Grafo 09:56, 20. Dez. 2009 (CET)

Hoppla,

gerade sehe ich, dass WolKouk ja dankenswerterweise bereits aktiv geworden ist. So finde ich es schon mal viel besser - wenn auch jetzt leider um so mehr deutlich wird, dass auch mein eigener Beitrag "Auftrieb und Widerstand" an dieser Stelle den Rahmen sprengt :-) Da muss ich mir in den nächsten Wochen auch noch was einfallen lassen.

Trotzdem fände ich es nach wie vor besser, WolKouks Beitrag in einen eigenständigen Artikel "Auftrieb, aerodynamisch" zu transferieren: zum einen, weil ein solcher Artikel bisher fehlt, und zum anderen, weil diese Ausführungen einfach zu gut sind, um hier ganz hinten im Anhang versteckt zu werden. Gruß, Walter --Whgreiner 22:46, 19. Dez. 2009 (CET)

Danke für die Blumen, ich richte in Kürze den Artikel ein. Die Idee gefällt mir auch. Gruß, --Wolfgang 23:43, 19. Dez. 2009 (CET)

Auf vielfachem Wunsch habe ich die Seiet Aerodynamischer Auftrieb nun initialisiert. Ein Haufen Arbeit ist noch notwendig, so werde ich diebstahlsmäßig hier bei anderen Erklärungen tätig. Schaut mal 'rein und beteiligt Euch entsprechend, bevor hier gelöscht wird!. Gruß, --Wolfgang 21:35, 20. Dez. 2009 (CET)

aussage im abschnitt: "Zu Bernoulli"

Die Bernoulli-Gleichung sagt über die Kausalitätsrichtung nichts aus, sie beschreibt nur das strömungsdynamisch letztlich resultierende Verhältnis zwischen Staudruck und statischem Druck.; ist das korrekt? Ich denke die Kausalitätsrichtung ist recht eindeutig. Bernoulli macht eine aussage über das verhältnis von lokaler geschwindigkeit auf einer trajektorie zum statischen druck (eines fluids unter verschiedenen bedingungen und vereinfachungen). was hat das jetzt mit dem staudruck direkt zutun? Das steht da jetzt schon zwei jahre drin. --Moritzgedig 18:36, 22. Dez. 2009 (CET)

Der Staudruck ist nichts als die Umrechnung der Strömungsgeschwindigkeit auf einen Druck eben nach Bernoulli. Physikalisch ist die Bezeichnung Unsinn. Physikalisch ist die Energierhaltung das maßgebende Prinzip, warum die Relation von Strömungsgeschw und wirklichem Druck so ist. Ich habe das auf der neuern Seite Aerodynamischer Auftrieb hoffentlich nun besser aufgeschrieben. --Wolfgang 21:11, 22. Dez. 2009 (CET)

ich denke ich verstehe jetzt was der autor uns damit sagen wollte. der satz: Zudem ist auch der direkte Vergleich von Tragflächenober- und -Unterseite nach der Bernoulli-Gleichung nicht korrekt: denn sie gilt - streng genommen - nur innerhalb derselben Stromlinie oder Potentialströmung ist wichtig. keinesfalls ist der Geschwindigkeitsunterschied an Ober- und Unterseite die Ursache des Druckunterschieds (oder umgekehrt), wie oft fälschlich unter Bezug auf Daniel Bernoulli behauptet wird. Die Bernoulli-Gleichung sagt über die Kausalitätsrichtung nichts aus; finde ich jedoch immernoch unverständlich bis falsch. Der satz ist symptomatisch für das was hier los ist. --Moritzgedig 10:07, 23. Dez. 2009 (CET)

Neue Seite Aerodynamischer Auftrieb

Die Seite ist nun eingerichtet aber noch nicht fertig. Die Diskussinen zu Grundlagen bitte dort weiterführen. Wenn es nach mir geht, werde ich noch den hiesigen Abschnitt zum Leistungsbedarf eben dorthin verschieben, soweit es um den Leistungsbedarf zur Auftriebserzeugung geht (nicht Randwirbel des Flügels). --Wolfgang 21:11, 22. Dez. 2009 (CET)

Dann kann der "Anhang" hier ja jetzt weg, oder? --El Grafo 21:01, 23. Dez. 2009 (CET)

Gut gemeint ...

... ist nicht immer gut gemacht. Wenn jemand eine Veranschaulichung dieser Redensart suchen sollte, voilá da ist sie und heißt Tragfläche. Hier haben sich viele kluge theoretische Physiker zum Thema Warum fliegt ein Flugzeug eigentlich ausgelassen. Doch ich bin sicher, es gibt unter den Lesern auch welche die gerne was zum Artikelthema erfahren würden. Hier wäre eine Überarbeitung in diese Richtung mehr als sinnvoll und zwingend notwendig. Gruß --Quezon95 15:01, 27. Jul. 2009 (CEST)

Die aerodynamischen Hintergründe des Auftriebs werden in Dynamischer Auftrieb ausführlich beleuchtet. Eine parallele Darstellung hier wäre redundant und damit unerwünscht.---<)kmk(>- 19:04, 2. Apr. 2011 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Die Erweiterung wäre redundant zu Dynamischer Auftrieb. Daher hier erledigt.---<)kmk(>- 19:06, 2. Apr. 2011 (CEST)

Automatische Archivierung alter Diskussionen

Ich habe oben auf der Diskussionsseite Befehle eingefügt, die Diskussionen, die älter als zwei Monate sind, automatisch in ein Archiv verschieben. Der Archivierungslauf passiert etwa einmal pro Woche --- Also nicht erschrecken, wenn demnächst diese Seite deutlich dünner wird.---<(kmk)>- 03:15, 16. Dez. 2009 (CET)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Die Anmerkung muss hier nicht ewig stehen bleiben.---<)kmk(>- 17:51, 2. Apr. 2011 (CEST)

Animation

Wieso ist oberhalb der Tragfläche die Beschleunigung mit zunehmender Entfernung von der Tragfläche größer dargestellt? Wieso strömt der obere Bildrand schon grundsätzlich schneller als der untere? Wieso strömen horizontale Linien nach oben gegen den Druck der Unterseite der Tragfläche? Thomas -- 109.91.164.128 02:47, 9. Sep. 2010 (CEST)

1. Weil direkt an der Fläche die Luft noch der Oberfläche folgt und es einen stetigen Übergang gibt.
2. Weil das Bild nur den Ausschnitt nahe am Profil zeigt. Die Randbedingung stehender Luft ist erst in etwa 10 Profiltiefen Abstand eine gute Näherung.
3. Weil die Luft nicht aus unabhängigen Gaspaketen besteht, sondern auf Druckänderungen in der Umgebung reagiert. So lange die Strömung langsamer als die Schallgeschwindigkeit ist, "sieht" die Unterseite des Profils einen Teil des Unterdrucks der Oberseite.

---<)kmk(>- 16:28, 2. Apr. 2011 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Die Animation ist ok.---<)kmk(>- 16:57, 2. Apr. 2011 (CEST)

Funktionsprinzip >< Auftrieb und Widerstand

Um den Horizontalflug beizubehalten, wird der Anstellwinkel der Tragflächen der Fluggeschwindigkeit angepasst: bei doppelter Fluggeschwindigkeit genügt nach Gleichung 1 ein Viertel des ursprünglichen Anstellwinkels (somit die halbe Vertikalbeschleunigung, bei doppelter, abgelenkter Luftmasse pro Zeiteinheit), um die Schwerkraft auszugleichen.

Am 2. April 2011 wurde der Auftrieb und Widerstands-Part dieses Artikels gestrichen/gestrafft und damit Gleichung 1 entfernt. Jetzt wird zwar im Fließtext des Funktionsprinzips noch auf diese verwiesen, die Gleichung taucht aber nicht mehr auf. Bitte korrigieren.

Gleichung 1:

$m_{\text{Flugz.}}\cdot g=m_{\text{Luft}}\cdot {\frac {\Delta {v_{\text{vert}}}}{t}}=\mathrm {const} .$

Gruß -- Matlueth

Habe den Abschnitt umformuliert. Danke für den Hinweis auf die Nebenwirkung.---<)kmk(>- 04:38, 8. Jun. 2011 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Verweis auf die Gleich ung ist nicht mehr im Artikel.---<)kmk(>- 04:39, 8. Jun. 2011 (CEST)

Hallo.

Könntet Ihr etwas zur Stabilität einer Tragfläche schreiben, vielleicht auch in Verbindung mit dem "no step" Schild, der sich auf den Tragflächen befinden kann?

Gruß (nicht signierter Beitrag von RobertTycoon (Diskussion | Beiträge) 09:36, 9. Jun. 2011 (CEST))

Stimmt zwar näherungsweise, klingt aber falsch

Der Satz "Um bei doppelter Geschwindigkeit einen Horizontalflug zu erhalten, wird daher der Anstellwinkel der Tragflächen angepasst. Es genügt ein Viertel des ursprünglichen Anstellwinkels, um die Schwerkraft auszugleichen." klingt als ob ein Trottel ihn geschrieben hätte, weil ungenannt davon ausgegangen wird, dass das c_a (c_l) eine gerade durch den Ursprung ist. Das ist bei einem symmetrischen Profil bis zu einem gewissen Winkel zwar vertretbar, aber nicht allgemein gültig. --Moritzgedig 20:50, 3. Jul. 2011 (CEST)

Wie wäre es mit, "Es genügt etwa ein Viertel des Anstellwinkels (bezogen auf den Nullauftriebswinkel)."?

Das stimmt dann auch für gewölbte Profile und unabhängig von der Definition der Profilsehne recht gut (falls der Anstellwinkel vorher nicht nahe am Stall war). – Rainald62 23:53, 3. Jul. 2011 (CEST)

Ja, der trick ist mir dann auch eingefallen ('etwa' oder 'ungefähr'), so etwas ist immer recht unangreifbar. "bezogen auf den Nullauftriebswinkel" Das wollte ich vermeiden, indem ich von einem symmetrischen Profil schrieb. Man könnte auch noch schreiben: "für kleine Anstellwinkel". (Auch beim Sinus gilt sin(x)~=x für |x|<<1.) Bleibt die Entscheidung wie wir das mit dem Nullauftriebswinkel lösen. umgehen oder nennen? Man könnte den ganzen Satz auch einfach löschen. --Moritzgedig 09:06, 5. Jul. 2011 (CEST)

Na ja, die aufgelöste Polare ist in cA doch deutlich linearer als ein Sinus gleicher Amplitude. Der Satz ist für Verkehrsmaschinen übrigens etwas wirklichkeitsfremd. cA sinkt kaum, dafür sinkt die Luftdichte um etwa einen Faktor 3. Ich würde ihn aber eher behalten wollen. – Rainald62 18:36, 5. Jul. 2011 (CEST)

Beibehalten also, aber ändern. Aber wie jetzt?! "Bei ausreichend kleinem Anstellwinkel genügt, bezogen auf den Nullauftriebswinkel, etwa ein Viertel des Anstellwinkels." <- So? --Moritzgedig 15:06, 9. Jul. 2011 (CEST)

thumb|Aufgelöste Polare des NACA 2412

"Bei ausreichend kleinem" erweckt einen falschen Eindruck. Tatsächlich stimmt mein "etwa" doch schon ziemlich gut, wenn der Ausgangspunkt bei 95 % von c_A,max liegt (mehr wäre außergewöhnlich). – Rainald62 22:02, 10. Jul. 2011 (CEST)

Ich habe es eben zum 2. mal verändert. erst habe ich es versucht möglichst beim alten zu lassen, aber dann habe ich den ganzen Absatz gelesen und es kam mir unnötig lang, dümmlich, umständlich und, mit den Ergänzungen, kompliziert vor, dann habe ich es ganz umgeschrieben. Wie immer, wenn ich etwas schreibe, war es am Ende nur noch halb so lang. ;~( Wenn Sie es nicht mögen machen Sie bitte einen Vorschlag, aber in ganzen einsetzbaren Sätzen. --Moritzgedig 11:03, 11. Jul. 2011 (CEST)

Perfekt – Rainald62 13:25, 11. Jul. 2011 (CEST)

Einleitungsbild

Als Einleitungsbild ein verbessertes Bild eingefügt (weniger unscharf, weniger farbstichig). Leider fehlt nun im Bild das innere Querruder. Luftbremse war im vorigen auch nicht zu sehen. Fragen:

• Hat die gelbe Rettungsöse auf der Flügeloberseite einen Namen?
• Sind die schwarzen horizontalen Stifte links an den hinteren Verkleidungen Antennen?
• Die Stifte am Winglet sollen m.E. Wirbel und damit Strömungsverluste verkleinern, ebenso am äußeren Querruder.

Vermip 12:00, 14. Aug. 2011 (CEST)

Die schwarzen "Stifte" dienen zur Ableitung der elektrostatischen Aufladung, wie sie auf jeder Flugzeugoberfläche auftritt, abzuleiten. (nicht signierter Beitrag von 188.174.86.243 (Diskussion) 22:29, 8. Mär. 2013 (CET))

Begrifflichkeiten Tragflügel & Tragfläche

Also ich bin Ingenieur des Flugzeugbaus beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.. Bei uns heißen die großen Dinger seitlich am Rumpf Tragflügel, Tragfläche oder auch einfach nur Flügel. Die Unterscheidung von Tragflügel für Boote und Tragfläche für Flugzeuge ist mir NOCH NIE UNTERGEKOMMEN.

Bitte um Angabe von Quellen!! Ansonsten Vorschlag: Die Begrifflichkeiten zusammenführen in einen Artikel. (nicht signierter Beitrag von Larass (Diskussion | Beiträge) 08:17, 13. Jul 2012 (CEST))

Im Artikel hier ("Tragfläche") werden bereits alle drei Worte synonym gebraucht. Die kritisierte Unterscheidung sehe ich allerdings im Artikel Tragfläche. Auch ohne Luft- und Raumfahrt-Ingenieur zu sein, stimme ich der IP zu, dass die Auftrieb erzeugenden Elemente auch an Flugzeugen "Tragflügel" genannt werden. Dieses Sprachgefühl wird durch eine Suche in Google-Books bestätigt. Ich richte eine Weiterleitung von Tragflügel nach Tragfläche ein.---<)kmk(>- (Diskussion) 09:35, 13. Jul. 2012 (CEST)

Prinzipanimation irreführend

Das Prinzipanimation lässt nicht erkennen, warum die Luft über den Flügel schneller strömt und ist eigentlich falsch dargestellt. Erklärung: der Auftrieb wird erzeugt durch die Beschleunigung der Luftmassen nach unten (sonst ist die Summe der vertikalen Kräfte nicht null). Um diese Luftmassen nach unten zu beschleunigen muss der Flügel angestellt werden (wie im Text daneben erwähnt). Durch die "Biegung" (aus Perspektive des Flügels) der Luft nach unten, hat die Luft an der Oberseite des Flügels einen längeren Weg zurückzulegen (da ein größerer Radius zum imaginären Mittelpunkt der "Biegung" vorliegt). Durch den längeren Weg ist über dem Flügel auch ein höheres Volume für die gleiche Fluidmenge, woraus ein Unterdruck resultiert. In dem Bild sollten demenstprechend die Fluidpunkte über den Flügel nach hinten expandiert werden, während die Fluidpunkte unter dem Flügel komprimiert werden sollten. Der Einfluss des Flügels auf das Fluid nimmt auch mit der Distanz ab, weshalb am oberen und unteren Rand das Fluid die gleiche Geschwindigkeit haben, um dies deutlich zu machen. Ich bin kein guter Zeichner, aber ich habe mal eine Skizze angehängt: Skizze für das Prinzipanimation (nicht signierter Beitrag von 95.89.84.107 (Diskussion) 17:31, 13. Apr. 2013 (CEST)) --Davidius (Diskussion) 17:48, 13. Apr. 2013 (CEST)

Der "lange Marsch" ist als Erklärung so alt wie falsch. Es gibt bei Gasen keine Tendenz, dass sich benachbarte Teilchen wünschen, sich je wieder zu sehen. Weiterhin ist der aus dem Wegunterschied resultierende Geschwindigkeitsunterschied sehr viel zu klein, um die Druckverhältnisse zu erklären. --Wolfgang (Diskussion) 16:06, 15. Apr. 2013 (CEST)

"demenstprechend die Fluidpunkte über den Flügel nach hinten expandiert werden" Auch dies ist üblicherweise nicht der Fall. Die Dichte ist bei geringen Geschwindigkeiten "zustandsträge". --Moritzgedig (Diskussion) 16:00, 16. Apr. 2013 (CEST)

Ohne das Wort zustandsträge zu kennen, stimme ich zu. Bei kleinen Geschwindigkeiten gegenüber der Schallgeschwindigkeit funktioniert der Auftrieb bei inkompressibler Strömung, d.h., die Dichte bleibt konstant entlang der Trajektorie. --Wolfgang (Diskussion) 16:23, 17. Apr. 2013 (CEST)

Den Begriff gibt es auch nicht. Aber wie sagt man, dass ein Gas bei kleiner Geschwindigkeit lieber seine anderen Zustände, Freiheitsgrade (Geschwindigkeit, Temperatur, statischer Druck) nutzt um sich anzupassen als die Dichte?

"ist über dem Flügel auch ein höheres Volume für die gleiche Fluidmenge, woraus ein Unterdruck resultiert. In dem Bild sollten demenstprechend die Fluidpunkte über den Flügel nach hinten expandiert werden" Da stimmt die Konsequenz nicht. Die Luft wird nicht weniger Dicht, sondern es strömt welche von oben nach. --Moritzgedig (Diskussion) 17:02, 18. Apr. 2013 (CEST)

Tragflächengrundriss

Wäre es sinnvoll, in diesem Abschnitt einen Verweis auf die Schmukbaumnattern einzuarbeiten? Vielleicht in der Form "in der Natur vorkommende ..."? --84.178.24.240 18:40, 28. Aug. 2013 (CEST)

Erstmal danke für den Hinweis auf die Schmuckbaumnattern, dass es fliegende Schlangen gibt war mir bisher nicht bekannt!

Zur Frage: Eher nicht, da die zur Entwicklung von Tragflächen im technischen Sinne wohl kaum eine Rolle gespielt haben dürften. Ich könnte mir aber gut vorstellen, dass sich unter Gleitflug ein zusätzlicher Abschnitt mit zum Gleitflug fähigen Tieren ganz gut machen würde. --El Grafo _(COM) 21:53, 28. Aug. 2013 (CEST)

Wellenwiederstand

Auf der Seite zum Strömungswiederstand ist der Wellenwiederstand anders beschrieben als hier beim Funktionsprinzip? --93.220.166.94 09:15, 8. Jun. 2013 (CEST)

Strömungswiderstand

Hier steht "Der Form- oder Druckwiderstand kommt dadurch zustande, dass ein reales Tragflächenprofil keine vollständig laminare Strömung gewährleisten kann." - Ich bin mir ziemlich sicher, dass man auch bei vollständig laminarer Strömung einen Strömungswiderstand hat (möglich bei kleinen Reynoldszahlen). Entsteht einfach dadurch, dass die Luftteilchen gegen die Vorderkante stoßen, genauso wie gegen eine Wand. --Eio (Diskussion) 00:11, 4. Jan. 2015 (CET)

Interwikilinks

Da sind tatsächlich einige falsche Verlinkungen zu anderssprachigen Wikis passiert. Deshalb erfolgte kein automatischer Eintrag in Wikidata. Z.B. ist en:Wing mit Flügel verlinkt und nicht mit Tragfläche. Deshalb bitte vorläufig die links noch im Artikel drinlassen, bis sich jemand erbarmt dies zu korrigieren. Gruß --Quezon _Diskussion 21:25, 26. Apr. 2017 (CEST)

Danke an Glovacki. Hat sich wohl tatsächlich nur um den englischen Interwikilink gehandelt. Gruß --Quezon _Diskussion 22:20, 26. Apr. 2017 (CEST)

Abschnitt "Funktionsprinzip"

In diesem Abschitt wird das Funktionsprinzip überhaupt nicht erklärt. Stattdessen wird breit über das Verhältnis von Auftriebskraft (wo kommt die her?) und Geschwindigkeit sowie über Nebensächlichkeiten (Randwirbel) geschrieben. Wie funktioniert denn jetzt eine Tragfläche? Ich würde sagen: Thema verfehlt. --Rocky16 (Diskussion) 22:25, 7. Jun. 2017 (CEST)

Hallo Rocky16, ich war mal mutig und habe etwas mehr Funktionsprinzip in den Abschnitt Funktionsprinzip gebracht. Kannst Du damit was anfangen? Liebe Grüße --Michael (Diskussion) 18:45, 14. Jan. 2018 (CET)