Neue Flugtheorie...
Hallo. Mal eine etwas andere Geschichte... Für allen Denker hier...
Mein Ex-Fluglehrer beschäftigt sich schon eine Weile mit wissenschaftlichen Experimenten und Hinterfragungen über Dinge welche in der Phsik/Schule/Uni gelehrt werden.. Er ist aber völlig anderer Meinung und glaubt fest daran dass sehr viele Sachen und Theorien falsch gelehrt werden... zum Beispiel die Flugtheorie..
Meine Fragen: Was haltet ihr davon? "Spinner" oder "Intelligenzbestie"
P.S. Wens interessiert, hier seine Hompage: http://www.niederbrunner.com
Einige Zitate aus einer Website:
=======================
4.) Zweifel an der Tragflügeltheorie
Bei einem Museumsbesuch in Berlin Anfang der 90er Jahre fiel mir ein Buch über Otto Lilienthal in die Hände. Der Autor des Buches war ein Urenkel von Lilienthal. Ich war so begeistert von diesem Buch, dass alsbald der Plan in mir reifte einen Lilienthalgleiter nachzubauen.
Als Fluglehrer hatte ich schon länger Zweifel an der allgemeinen Lehre der Tragflügeltheorie.
Diese lehrt nämlich, dass ein Flügel hauptsächlich wegen seinem Profil (Flügelquerschnitt) fliegt. Durch dieses Profil entstünde eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Flügelober- und Unterseite, welche hauptverantwortlich für das Fliegen wäre. Dagegen hätte ich wahrscheinlich auch nie was auszusetzen gehabt, gäbe es da nicht den Lilienthalflügel.
Dieser hat kein Profil, sondern nur eine dünne, leicht gewölbte Fläche. Ich möchte einen Vergleich anstellen zwischen einem Gleitschirm von 1990 und dem Lilienthalgleiter von 1890. Beide fliegen gleich gut (Gleitzahl 1 zu 5), beide fliegen ca. gleich schnell (ca. 10 m/s). Nur hat der Gleitschirm, der mit dem viel gepriesenen Profil ausgestattet ist, genau die doppelte Fläche (26 m²) als der Lilienthalflügel, der laut heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen eigentlich gar nicht fliegen dürfte, weil er ja gar kein Profil hat.
Schauen wir uns diese Auftriebstheorie mal genauer an. Das klassische Flügelprofil, das meist als Beispiel hergenommen wird, ist an der Unterseite eben (flach) an der Oberseite, im ersten Drittel gewölbt.
Nun besagt diese Theorie, dass die Luftteilchen die vorne am Flügelprofil durch die Anströmung geteilt (getrennt) werden, an der Hinterkante des Profils wieder zusammentreffen müssen. Da der Weg (Strecke) auf der Oberseite durch die Wölbung weiter ist, müssen die Luftteilchen dort schneller strömen. Durch diese schnellere Strömung entsteht ein Unterdruck (Sog) der 2/3 des Gesamtauftriebs ausmacht.
Als Begründung wird das Bernoullygesetz zitiert, das besagt, dass durch Strömung ein statischer Unterdruck entsteht. Je größer die Strömung umso größer der statische Unterdruck.
Bis hierher ist für mich noch alles klar, aber die Widersprüche kommen noch....
Misst man die Wegdifferenz zwischen Flügelunterseite und Oberseite ab, dann ergibt das eine Differenz von zwei bis fünf Prozent. Nehmen wir nun mal als Beispiel einen Flugdrachen. Bei ca. sechs Metern spitzwinkliger Anströmung pro Sekunde fliegt ein Flugdrache schon. Er trägt dann ein Gewicht von ca. 120 kg. Zwei Drittel Sog auf der Flügeloberseite tragen hier 80 kg. An der Flügelunterseite ergäbe das 40 kg aus dem Überdruck. Fünf Prozent höhere Geschwindigkeit an der Flügeloberseite wären genau 0,3 Meter pro Sekunde (0,3 m/s) mehr, nämlich 6,3 Meter pro Sekunde (6,3 m/s). Diese 0,3 m/s Geschwindigkeitsdifferenz auf der Flügeloberseite sollen 80 kg tragen?
Meine Antwort: lächerlich
Der Drachen hat eine Fläche von zwölf Quadratmetern (12 m²). Bläst man auf der Oberseite künstlich mit 0,3 Metern pro Sekunde darüber, dann passiert überhaupt nichts. Laut Bernoully müsste auch da ein statischer Unterdruck entstehen.
Ich möchte hier auf weitere Widersprüche aufmerksam machen:
Widerspruch Nr. 1
Auf der Flügelunterseite hat man auch eine Strömung und somit müsste dort laut Bernoully auch ein statischer Unterdruck entstehen.
Hier misst man aber einen Überdruck, der ein Drittel des Gesamtauftriebs ausmachen soll. Meine Logik sagt mir, dass das nicht zusammenpasst. Für mich müsste hier die Auftriebsformel lauten:
Unterdruck oben minus Unterdruck unten.
Doch das Resultat dieser Rechnung ist viel zu klein um fliegen zu können.
Widerspruch Nr. 2
Dieses Bernoullygesetz vermittelt uns, dass die Ursache des Fliegens eine rein STATISCHE ist. Das ist für mich unverständlich, weil ein jeder Flügel eine Mindestgeschwindigkeit hat. Unterschreitet man diese, dann fliegt der Flügel nicht mehr. Deshalb ist für mich die URSACHE DES FLIEGENS EINE DYNAMISCHE.
Widerspruch Nr. 3
In der Praxis fliegen symmetrische Profile genauso wie dünne, leicht gewölbte, ja sogar gerade (ebene) Flächen. Die Spitze des Hohns auf diese Theorie ist, dass das klassische Profil auch im Rückenflug noch fliegt und das nur wenig schlechter. Hier müssten eigentlich die zwei Drittel Sog nach unten wirken und unweigerlich zum Absturz führen.
Widerspruch Nr. 4
Die Praxis zeigt, dass der Anstellwinkel eine fundamentale Rolle beim Auftrieb hat. Mit dem Erhöhen des Anstellwinkels erhöht sich der Auftrieb und zugleich die Wegdifferenz zwischen Ober- und Unterseite. Doch irgendwann reißt die Strömung ab und der Flügel fliegt nicht mehr. Mit dem Bernoullygesetz lässt sich das nicht erklären.
Alles in Allem komme ich zum Schluss, dass das Bernoullygesetz beim Fliegen gar keine Anwendung finden kann.
Aber was ist dann der Hauptgrund warum ein Flügel fliegt?
Ich denke es ist die Umlenkung der Luft. Wenn ein Flügel durch das Luftmeer gleitet, lenkt er eine bestimmte Luftmasse um. Die Luft die eigentlich ruht, wird plötzlich im Bereich des fahrenden (fliegenden) Flügels, nach unten beschleunigt. Dabei wird die Luft von der Flügelunterseite nach unten gedrückt, von der Flügeloberseite nach unten gesogen.
Dies würde auch erklären, warum der Anstellwinkel so wichtig ist.
Zum besseren Verständnis empfehle ich folgendes Experiment mit einer Styroporplatte durchzuführen: nimmt man eine größere Fläche und schiebt die Luft beiseite, dann äußert sich ein Widerstand, der in die Gegenrichtung wirkt. Die Luft ist träge und möchte viel lieber in der ursprünglichen Lage verharren.
Ähnlich ist der Effekt beim Tragflügel. Durch den Anstellwinkel wird nun der Luft eine Fläche entgegengestellt. Durch die Vorwärtsgeschwindigkeit entsteht nun eine Bewegung oder eine Strömung. Diese ist beim Fliegen relativ hoch.
Die Flügelunterseite wirkt nun wie eine Fläche, die die Luft beiseite bzw. nach unten schiebt. Dies bestätigt der gemessene Überdruck an der Flügelunterseite. Es ist auch die Erklärung dafür, warum sogar ebene Flächen fliegen.
Bei der Flügeloberseite ist es ein bisschen komplizierter. Zur Vereinfachung nehmen wir den Lilienthalflügel. Dieser hat eine leichte Wölbung. Strömt man nun eine gewölbte Fläche parallel an, dann wirkt diese wie eine Schaufel, die unentwegt Luft umschaufelt. Wie bereits beschrieben, ist die Luft träge und äußert bei dieser Umlenkung einen Widerstand in die Gegenrichtung, das ist der Auftrieb. Beim Lilienthalflügel wird der Sog oben etwa die Hälfte vom Gesamtauftrieb ausmachen.
Ich habe Auftriebsmessungen bei verschiedenen, gleich großen Flächen gemacht (ebene Fläche, leicht gewölbte dünne Fläche, Fläche mit klassischem Profil). Dabei hat die dünne, leicht gewölbte Fläche bei weitem am besten abgeschnitten. Die Auftriebskraft war dort bedeutsam größer als beim klassischen Flugzeugprofil (unten eben, oben gewölbt).
Ich bin bei dieser Messung zur Erkenntnis gekommen, dass das klassische Profil des Flugzeugflügels der beste Kompromiss zwischen Auftrieb und Vortrieb (Schubkraft) sein muss. (Der Gleitschirmflügel ist trotz doppelter Fläche ungefähr gleich schnell wie der Lilienthalflügel. Ansonsten gilt: je kleiner die Fläche im Verhältnis zum Gewicht, umso schneller der Flügel). Auch habe ich bei dieser Messung bestätigt bekommen, warum man beim klassischen Flügelprofil 2/3 Sog an der Oberseite und 1/3 Überdruck an der Unterseite misst.
Der Hauptgrund des Fliegens müsste also die UMLENKUNG sein.
Die Frage des Auftriebs müsste also wie folgt lauten: welche Luftmasse wird in welcher Zeit um wie viel umgelenkt, verschoben oder noch besser, nach unten beschleunigt.
Nehmen wir als Beispiel den bereits angeführten Gleitschirm, den langsamsten aller Flügel. Dieser hat natürlich die größte Fläche, zwischen 25 und 30 Quadratmeter. Er hat ca. 10 Meter Spannweite. Seine beste Leistung hat dieser bei ca. 10 Metern je Sekunde Geschwindigkeit. Nimmt man theoretisch an, dass die Luft beim Gleitschirmflügel etwa bis zu einem halben Meter oberhalb, sowie einen halben Meter unterhalb umgelenkt wird, dann kommt man zu folgendem Resultat:
10 Meter Spannweite mal 10 Meter Geschwindigkeit pro Sekunde mal 1 Meter mittlere Dicke = 100 Kubikmeter pro Sekunde: der Gleitschirm beschleunigt oder lenkt also ca. 100 Kubikmeter Luft pro Sekunde nach unten. Bei einer Luftdichte von ca. 1,2 Kilogramm pro Kubikmeter ergibt das einen Auftrieb von ca. 120 Kilogramm. Der Gleitschirmflügel beschleunigt also ca. 120 kg Luft je Sekunde nach unten und erfährt dabei eine RÜCKSTOSSKRAFT gleichen Ausmaßes nach oben.
Ich denke, dass das die vereinfachte Erklärung des Fliegens sein könnte.
Mein Ex-Fluglehrer beschäftigt sich schon eine Weile mit wissenschaftlichen Experimenten und Hinterfragungen über Dinge welche in der Phsik/Schule/Uni gelehrt werden.. Er ist aber völlig anderer Meinung und glaubt fest daran dass sehr viele Sachen und Theorien falsch gelehrt werden... zum Beispiel die Flugtheorie..
Meine Fragen: Was haltet ihr davon? "Spinner" oder "Intelligenzbestie"
P.S. Wens interessiert, hier seine Hompage: http://www.niederbrunner.com
Einige Zitate aus einer Website:
=======================
4.) Zweifel an der Tragflügeltheorie
Bei einem Museumsbesuch in Berlin Anfang der 90er Jahre fiel mir ein Buch über Otto Lilienthal in die Hände. Der Autor des Buches war ein Urenkel von Lilienthal. Ich war so begeistert von diesem Buch, dass alsbald der Plan in mir reifte einen Lilienthalgleiter nachzubauen.
Als Fluglehrer hatte ich schon länger Zweifel an der allgemeinen Lehre der Tragflügeltheorie.
Diese lehrt nämlich, dass ein Flügel hauptsächlich wegen seinem Profil (Flügelquerschnitt) fliegt. Durch dieses Profil entstünde eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Flügelober- und Unterseite, welche hauptverantwortlich für das Fliegen wäre. Dagegen hätte ich wahrscheinlich auch nie was auszusetzen gehabt, gäbe es da nicht den Lilienthalflügel.
Dieser hat kein Profil, sondern nur eine dünne, leicht gewölbte Fläche. Ich möchte einen Vergleich anstellen zwischen einem Gleitschirm von 1990 und dem Lilienthalgleiter von 1890. Beide fliegen gleich gut (Gleitzahl 1 zu 5), beide fliegen ca. gleich schnell (ca. 10 m/s). Nur hat der Gleitschirm, der mit dem viel gepriesenen Profil ausgestattet ist, genau die doppelte Fläche (26 m²) als der Lilienthalflügel, der laut heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen eigentlich gar nicht fliegen dürfte, weil er ja gar kein Profil hat.
Schauen wir uns diese Auftriebstheorie mal genauer an. Das klassische Flügelprofil, das meist als Beispiel hergenommen wird, ist an der Unterseite eben (flach) an der Oberseite, im ersten Drittel gewölbt.
Nun besagt diese Theorie, dass die Luftteilchen die vorne am Flügelprofil durch die Anströmung geteilt (getrennt) werden, an der Hinterkante des Profils wieder zusammentreffen müssen. Da der Weg (Strecke) auf der Oberseite durch die Wölbung weiter ist, müssen die Luftteilchen dort schneller strömen. Durch diese schnellere Strömung entsteht ein Unterdruck (Sog) der 2/3 des Gesamtauftriebs ausmacht.
Als Begründung wird das Bernoullygesetz zitiert, das besagt, dass durch Strömung ein statischer Unterdruck entsteht. Je größer die Strömung umso größer der statische Unterdruck.
Bis hierher ist für mich noch alles klar, aber die Widersprüche kommen noch....
Misst man die Wegdifferenz zwischen Flügelunterseite und Oberseite ab, dann ergibt das eine Differenz von zwei bis fünf Prozent. Nehmen wir nun mal als Beispiel einen Flugdrachen. Bei ca. sechs Metern spitzwinkliger Anströmung pro Sekunde fliegt ein Flugdrache schon. Er trägt dann ein Gewicht von ca. 120 kg. Zwei Drittel Sog auf der Flügeloberseite tragen hier 80 kg. An der Flügelunterseite ergäbe das 40 kg aus dem Überdruck. Fünf Prozent höhere Geschwindigkeit an der Flügeloberseite wären genau 0,3 Meter pro Sekunde (0,3 m/s) mehr, nämlich 6,3 Meter pro Sekunde (6,3 m/s). Diese 0,3 m/s Geschwindigkeitsdifferenz auf der Flügeloberseite sollen 80 kg tragen?
Meine Antwort: lächerlich
Der Drachen hat eine Fläche von zwölf Quadratmetern (12 m²). Bläst man auf der Oberseite künstlich mit 0,3 Metern pro Sekunde darüber, dann passiert überhaupt nichts. Laut Bernoully müsste auch da ein statischer Unterdruck entstehen.
Ich möchte hier auf weitere Widersprüche aufmerksam machen:
Widerspruch Nr. 1
Auf der Flügelunterseite hat man auch eine Strömung und somit müsste dort laut Bernoully auch ein statischer Unterdruck entstehen.
Hier misst man aber einen Überdruck, der ein Drittel des Gesamtauftriebs ausmachen soll. Meine Logik sagt mir, dass das nicht zusammenpasst. Für mich müsste hier die Auftriebsformel lauten:
Unterdruck oben minus Unterdruck unten.
Doch das Resultat dieser Rechnung ist viel zu klein um fliegen zu können.
Widerspruch Nr. 2
Dieses Bernoullygesetz vermittelt uns, dass die Ursache des Fliegens eine rein STATISCHE ist. Das ist für mich unverständlich, weil ein jeder Flügel eine Mindestgeschwindigkeit hat. Unterschreitet man diese, dann fliegt der Flügel nicht mehr. Deshalb ist für mich die URSACHE DES FLIEGENS EINE DYNAMISCHE.
Widerspruch Nr. 3
In der Praxis fliegen symmetrische Profile genauso wie dünne, leicht gewölbte, ja sogar gerade (ebene) Flächen. Die Spitze des Hohns auf diese Theorie ist, dass das klassische Profil auch im Rückenflug noch fliegt und das nur wenig schlechter. Hier müssten eigentlich die zwei Drittel Sog nach unten wirken und unweigerlich zum Absturz führen.
Widerspruch Nr. 4
Die Praxis zeigt, dass der Anstellwinkel eine fundamentale Rolle beim Auftrieb hat. Mit dem Erhöhen des Anstellwinkels erhöht sich der Auftrieb und zugleich die Wegdifferenz zwischen Ober- und Unterseite. Doch irgendwann reißt die Strömung ab und der Flügel fliegt nicht mehr. Mit dem Bernoullygesetz lässt sich das nicht erklären.
Alles in Allem komme ich zum Schluss, dass das Bernoullygesetz beim Fliegen gar keine Anwendung finden kann.
Aber was ist dann der Hauptgrund warum ein Flügel fliegt?
Ich denke es ist die Umlenkung der Luft. Wenn ein Flügel durch das Luftmeer gleitet, lenkt er eine bestimmte Luftmasse um. Die Luft die eigentlich ruht, wird plötzlich im Bereich des fahrenden (fliegenden) Flügels, nach unten beschleunigt. Dabei wird die Luft von der Flügelunterseite nach unten gedrückt, von der Flügeloberseite nach unten gesogen.
Dies würde auch erklären, warum der Anstellwinkel so wichtig ist.
Zum besseren Verständnis empfehle ich folgendes Experiment mit einer Styroporplatte durchzuführen: nimmt man eine größere Fläche und schiebt die Luft beiseite, dann äußert sich ein Widerstand, der in die Gegenrichtung wirkt. Die Luft ist träge und möchte viel lieber in der ursprünglichen Lage verharren.
Ähnlich ist der Effekt beim Tragflügel. Durch den Anstellwinkel wird nun der Luft eine Fläche entgegengestellt. Durch die Vorwärtsgeschwindigkeit entsteht nun eine Bewegung oder eine Strömung. Diese ist beim Fliegen relativ hoch.
Die Flügelunterseite wirkt nun wie eine Fläche, die die Luft beiseite bzw. nach unten schiebt. Dies bestätigt der gemessene Überdruck an der Flügelunterseite. Es ist auch die Erklärung dafür, warum sogar ebene Flächen fliegen.
Bei der Flügeloberseite ist es ein bisschen komplizierter. Zur Vereinfachung nehmen wir den Lilienthalflügel. Dieser hat eine leichte Wölbung. Strömt man nun eine gewölbte Fläche parallel an, dann wirkt diese wie eine Schaufel, die unentwegt Luft umschaufelt. Wie bereits beschrieben, ist die Luft träge und äußert bei dieser Umlenkung einen Widerstand in die Gegenrichtung, das ist der Auftrieb. Beim Lilienthalflügel wird der Sog oben etwa die Hälfte vom Gesamtauftrieb ausmachen.
Ich habe Auftriebsmessungen bei verschiedenen, gleich großen Flächen gemacht (ebene Fläche, leicht gewölbte dünne Fläche, Fläche mit klassischem Profil). Dabei hat die dünne, leicht gewölbte Fläche bei weitem am besten abgeschnitten. Die Auftriebskraft war dort bedeutsam größer als beim klassischen Flugzeugprofil (unten eben, oben gewölbt).
Ich bin bei dieser Messung zur Erkenntnis gekommen, dass das klassische Profil des Flugzeugflügels der beste Kompromiss zwischen Auftrieb und Vortrieb (Schubkraft) sein muss. (Der Gleitschirmflügel ist trotz doppelter Fläche ungefähr gleich schnell wie der Lilienthalflügel. Ansonsten gilt: je kleiner die Fläche im Verhältnis zum Gewicht, umso schneller der Flügel). Auch habe ich bei dieser Messung bestätigt bekommen, warum man beim klassischen Flügelprofil 2/3 Sog an der Oberseite und 1/3 Überdruck an der Unterseite misst.
Der Hauptgrund des Fliegens müsste also die UMLENKUNG sein.
Die Frage des Auftriebs müsste also wie folgt lauten: welche Luftmasse wird in welcher Zeit um wie viel umgelenkt, verschoben oder noch besser, nach unten beschleunigt.
Nehmen wir als Beispiel den bereits angeführten Gleitschirm, den langsamsten aller Flügel. Dieser hat natürlich die größte Fläche, zwischen 25 und 30 Quadratmeter. Er hat ca. 10 Meter Spannweite. Seine beste Leistung hat dieser bei ca. 10 Metern je Sekunde Geschwindigkeit. Nimmt man theoretisch an, dass die Luft beim Gleitschirmflügel etwa bis zu einem halben Meter oberhalb, sowie einen halben Meter unterhalb umgelenkt wird, dann kommt man zu folgendem Resultat:
10 Meter Spannweite mal 10 Meter Geschwindigkeit pro Sekunde mal 1 Meter mittlere Dicke = 100 Kubikmeter pro Sekunde: der Gleitschirm beschleunigt oder lenkt also ca. 100 Kubikmeter Luft pro Sekunde nach unten. Bei einer Luftdichte von ca. 1,2 Kilogramm pro Kubikmeter ergibt das einen Auftrieb von ca. 120 Kilogramm. Der Gleitschirmflügel beschleunigt also ca. 120 kg Luft je Sekunde nach unten und erfährt dabei eine RÜCKSTOSSKRAFT gleichen Ausmaßes nach oben.
Ich denke, dass das die vereinfachte Erklärung des Fliegens sein könnte.
. Da ich aus dem Modellbaubereich komme und diverse "Fluggeräte" zum Fliegen bekommen habe, kann ich mich dieser "Theorie" mehr anschließen, als der (noch) geläufigen Behauptung der unterschiedlichen Wegstrecke zwischen oberer Fläche und unterer Fläche. Ein sehr gutes Beispiel ist der "Peso" der Firma Graupner....ein Einstiegssegler und Wurfgleiter für den Anfänger. Dieser Besitzt lediglich ein Balsabrettchen als Flügel, welcher durch Rippen gekrümmt und verstärkt wird. Die Gleiteigenschaften sin phänomenal!!! Wie erklärt man sich dieses hervorragende Gleiten, wenn doch kaum ein Längenunterschied zwischen Ober- und Unterseite besteht??? Auch die simple Erkenntnis des Rückenfluges bestätigt diese Theorie. Ich habe auch schon experimentelle Flächen gebaut, die oben absolut plan und auf der Unterseite ein Wellenprofil hatten. Das Ergebnis war folgendes: Sehr gutmütige Flugeigenschaften bei extrem niedriger Geschwindigkeit. Man muss bedenken, dass eine konventionelle Fläche in der Anströmung an der Nase extrem viel Widerstand bietet- das wollte ich vermeiden um effizient mit wenig Widerstand mehr Auftrieb zu erreichen. Ich kam zu der Erkenntnis, dass mein Profil bei wesentlich geringerer Fluggeschwindigkeit mehr Auftrieb leistete. Die sind keine "gemessenen" Werte, sondern lediglich Versuche unter annähernd gleichen Bedingungen (selber Rumpf, selbes Leitwerk..nur die Tragflächen wurden umgesteckt und nach ein paar Testflügen entsprechend neu tariert).
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