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Opa, warum fliegt eigentlich ein Flugzeug?


Vom Mittwoch, 11. Juli 2012

Opa, warum fliegt eigentlich ein Flugzeug?

Auftrieb, Anstellwinkel, Zirkulation

(dj) Wenn isimple Fragen des Enkels gerne dazu verführen mag, eine scheinbar einfache Antwort zu geben (zumal eine solche in diversen Onlineforen, auf Kalender-Abreißblättern etc. häufig steht), raten wir den Großeltern (und Eltern freilich) doch gerne, die Antwort mit dem Satz zu beginnen:

 

„Das ist ein sehr schwieriges Thema, weil hier viele Dinge zusammenspielen und manches selbst ein Erwachsener nicht versteht.“

 

Dieser Satz sollte auch der erste auf die Frage sein, warum denn ein Flugzeug fliegen kann (obwohl es doch so schwer ist).

 

Aber dennoch will Großvater versuchen, dem Enkel in einfachen Worten die wichtigsten Prinzipien von fliegenden Dingen (und Lebewesen) zu versuchen.

 

Zuallererst geht es darum, dass ein Flugzeug genügend Auftrieb bekommt. Auftrieb ist die Kraft, die Dinge nach oben bewegt. Das kann hervorgerufen werden durch heiße Luft, die einen Heißluftballon zum Steigen bringt; bei einem Flugzeug ist es allerdings viel komplizierter.

Zwei kleine Experimente vorab

  1. Opa und Enkel nehmen je ein Stück dünnes Papier (z. B. aus dem Schreibblock), halten es an die Unterlippe des Mundes blasen drüber hinweg. Das Papier steigt nach oben und wird nicht nach unten gedrückt, wie erwartet.
  2. Bei einer Autofahrt soll der Enkel seine Hand aus dem Fenster halten (bitte sehr aufpassen!). Wenn man nun die Hand leicht schräg hält, spürt man, wie sie nach oben gedrückt wird.

Drei Gründe, warum ein Flugzeug fliegen kann

  1. Die Form des Flügels: Die Tragflächen des Flugzeug sind gewölbt. Sie sind vorne rund und hinten spitz zulaufend. 
  2. Die Geschwindigkeit des Flugzeugs (siehe Experiment 1): Die Luft, die an der Oberseite vorbeifließt, ist aufgrund bestimmter physikalischer Gesetzmäßigkeiten schneller als die unter dem Flügel. Sie erzeugt einen Sog, der die Tragfläche nach oben saugt.
  3. Viel wichtiger als die Flügelform ist jedoch der Anstellwinkel (siehe Experiment 2) – der Winkel also, mit dem der Flügel zum Luftstrom steht. Denn der ist entscheidend für den Sog und damit für Zweidrittel des Auftriebs. Denn für nur ein Drittel davon ist die Luft zuständig, die unter der Tragfläche entlang strömt.

 



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