Laut dem Film "Der erste Flug" erfährt ein Doppeldecker duch die relativ große Flügelfläche viel Auftrieb, während er sehr wendig bleibt. Ein "Eindecker" mit der selben Flügelfläche ist zwar schneller allerdings nicht so wendig. Darum ist der "rote Baron" (Dreidecker)auch so gefürchtet gewesen.

Doppeldecker haben viele Vorteile. Der größte ist wohl, dass sie konstruktiv sehr einfach sind. Die beiden Tragflächen sind kürzer und brauchen daher keinen so starken Holm. Sie können gegeneinander auch verspannt werden, was die gesamte Konstruktion sehr stabil macht.
Für den Kunstflug ist viel Masse nahe dem Schwerpunkt konzentriert was die Wendigkeit erhöt Das kürzere Tragflächen sparen auch Stellfläche.

Auf der anderen Seite erzeugen die Streben und die vier Flügel-enden eine Menge Luftwiderstand. Deshalb wird seit dem Ende des ersten Weltkriegs praktisch kein Flugzeug mehr als Doppeldecker gebaut. Wer mehr Flügelfläche braucht, der baut sie halt länger (neue Werkstoffe erlauben das). Und wenn der Flügel dann zu lang wird, dann wird ein Gelenk eingebaut, so dass das Flugzeug auch noch auf einen Flugzeugträger passt.

Wendiger wird ein Flugzeug durch zwei Maßnahmen. Die Querruder werden vergrößert (so lange bis die Ströhmung am Flügel abreißt) und der maximale Auftrieb wird vergrößert. Das bringt aber nichts, wenn der Gegner einfach wegfliegen kann, sobald es ihm zu gefährlich wird.

Für mich bleibt immer noch unklar wieso ein Flugzeug auf dem Kopf fliegen kann, denn dann haben die Tragflächen doch einen negativen Anstellwinkel?!?

Beim Rückenflug wird Tiefenruder gegeben. Und somit hat die Tragfläche wieder einen positiven Anstellwinkel und das funktioniert nicht nur eine Schrecksekunde. Mein Bruder fliegt in einem Meter höhe über dem Boden im Rückenflug entlang.
Beim Messerflug (also auf der Seite) wirkt der Rumpf als "Tragfläche" und weil er so schmal ist, muss er noch stärker angestellt werden. Fliegen tut es trotzdem (allerdings längst nicht so gut)

Warum fliegt ein Segelflugzeug.

Der Auftrieb an der Tragfläche wird durch die anströhmende Luft erzeugt. Ein Segelflugzeug hat allerdings keinen Motor, warum wird es dann nicht langsamer und fällt irgendwann zu Boden?
Ein Flugzeug hat immer die Wahl Lageenergie (Höhe) in Bewegungsenergie (Geschwindigkeit) zu tauschen (und umgekehrt auch). Wenn ein Flugzeug Tiefenruder gibt, wird es also schneller, sinkt allerdings auch schneller. Ein Segelflugzeug muss das die ganze Zeit machen, weil es allerdings dafür ausgelegt ist, brauch es nicht viel Höhe einsetzen. Ein Gleitwinkel von 1:50 ist bei manntragenden Segelflugzeugen nicht ungewöhnlich. Damit fliegt das Flugzeug also 50 Meter vorwärts und gleichzeitig einen Meter runter, bei gleichgleibender Geschwindigkeit. Das ist dann etwa ein Sinken von 0,6 Meter/Sekunde.
Jetzt brauche ich nur noch aufsteigende Luftmassen finden, und kann beliebig lange oben bleiben. An einem sonnigen Tag gibt es leicht Bereiche mit einem Aufwind von 5m/s. Einfach mal zuschauen wie sich eine Wolke an einem sonnigen Tag nach oben aufbläht und dann weiss man auch warum Segelflugzeuge immer eine Abstiegshilfe eingebaut haben.

Was ist denn die Geschichte mit dem Anfahrwirbel?

Immer wieder bekomme ich in einer Mail das Wort Anfahrwirbel gegen den Kopf geworfen. Oft von Leuten, die Denken sie wären schlauer als alle anderen. Sind sie auch, allerdings nicht viel schlauer.
Der Anfahrtswirbel wird wie folgt begründet. Die Luft auf der Tragflächen-oberseite ist schneller als die unten. Deshalb zerlegen wir die Strömung einfach in einen geradförmigen Teil (der kommt von vorne) und eine Strömung um die Tragfläche herum. Cool, damit lässt sich sehr einfach rechnen, und es ist auch klar, dass nirgens Luft vernichte oder erzeugt wird.
Leider gibt es nun das Problem, dass beim Beschleunigen des Flugzeuges plötzlich diese zirkuläre Ströhmnung (Wirbel) erzeugt werden muss. Bei einem stehenden Flugzeug ist sie ja offensichtlich nicht vorhanden. Ganz eindeutig muss daher beim Anfahren ein entgegengesetzter Wirbel erzeug werden, der sogenannte Anfahrtswirbel. Der bleibt dann zurück (auf dem Flugfeld?) und sorgt dort für die gefürchteten Wirbelstürme :)
Also nochmal: Eine Rechenhilfe, mehr nicht.
Update: Wegen dieser Aussage bekomme ich immer wieder eine Menge Druck von verschiedensten Seiten. Also gut. Mann kann wirklich einen Wirbel messen, der beim Anfahren zurückbleibt. Nein, die gefürchteten Wirbelschleppen kommen nicht von der Tragflächenmitte sonder definitiv von den Flügelenden. Ja, ihr habt das alle so gelernt und es rechnet sich damit auch sehr schön. Mit den vereinfachten Formeln von 1940. Ich kann die Anfahrtswirbel auch sehr schön in's lächerliche ziehen. Viel besser finde ich aber folgendes Gedankenexperiment. Ich setze zwei Tragflächen Endkante and Endkante auf die Startbahn. Dann gebe ich Gas. Die Anfahrtswirbel gleichen sich in diesem Fall aus. Es gibt sie nicht mehr weil ich sie nicht mehr brauche um die Zirkulation auszugleichen. Trotz allem fliegen beide Tragflächen. QED.

Bild aus dem NASA Archiv das sehr eindrucksvoll die Randwirbel zeigt.

Was sind denn die Randwirbel/Wirbelschleppen?

Auf der gesammten Tragfläche herscht ja immer noch dein Druckunterschied. Unten hoher Luftdruck, oben niederer. Nun hat die Luft aber am Tragflächen-ende die Möglichkeit den Unterschied auszugleichen. Und das macht sie auch. Sie strömt einfach um das Ende herum, erzeugt dabei einen Wirbel und vernichtet einen Teil unseres Auftriebs. Das kann man durch eine geeignete Gestaltung der Enden verringern, stören tut es aber immer.
Diese Wirbel können eine beachtliche Stärke haben und sind für den Absturz mehrerer Flugzeuge verantwortlich. Landende Flugzeuge halten deshalb immer einen Mindestabstand voneinander ein.

Es gibt in der Luftfahrt den Trick der Grenzschichtabsaugung, ohne den Flugzeuge wie die F104 garnicht hätten starten oder landen können. Hierbei wird "Hochdruck-Luft" von der Unterseite in Höhe der Landeklappen durch Kanäle auf die Oberseite geleitet, um der Strömung dort ein wenig Energie zuzuführen und ein bischen turbulenter zu machen, damit sie nicht mehr zu "faul" ist, dem Profil nahe der Hinterkante zu folgen.

Jetzt wird es langsam sehr technisch, aber ich fürchte mich vor nichts. Die "Blasenturbulatoren" haben einen anderen Grund. Großflächige Ablösungen der Strömung erzeugen eine Menge Widerstand. Kleine (turbulente) Ablösungen sind da viel besser. Deshalb wird durch Turbulatoren versucht an gefährdeten Stellen die Strömung turbulent zu machen. Sei es nun durch die Dellen beim Golfball, durch ein gezacktes Klebeband bei Modellflugzeugen oder durch Luftkanäle in der Tragfläche. Energie wird hier nicht zugeführt. Mehr darüber gibt es unter folgendem Link: http://www.aerodesign.de/aero/turbulatoren.htm
Schlitze in den Landeklappen oder abgesetzte Vorderflögel führen der Strömung Energie zu und sorgen damit für ein zu schnelles Abreißen. Auch dafür hat Aerodesign eine gute Erklärung.


Last updated March 29 2013