Neue Flugtheorie...

[Andi36]

AW: Neue Flugtheorie...

und wenn jetzt die Cessna im Rückenflug immer noch 3 Tonnen drückt? Wie erklärt sich dann die These von Bernoulli? Alles was Auftrieb erzeugt, kann nicht entgegengesetzt auch Auftrieb erzeugen wenn Nur die Aerodynamik eine Rolle spielt....oder? Ein Rasenmäher fliegt auch mit entspechendem Schub. Unsere heutige Flächengeometrie gewährleistet nur (relativ) gleichbleibende Eigenschaften im Bezug auf die Stömungsgeschwindigkeit.........aber nicht mehr.
Ich erinnere nur ungern an den Wurfgleiter der Modellbaugeschichte von Graupner......die Weglänge erzeugt Auftrieb? Ok, der Tarnkappenbomber fliegt ja nur mit Elektronik und Schub.... *lach*

[ludewig]

AW: Neue Flugtherie...

So, - nun könnt Ihr die Gedanken zerpflücken oder konkretisieren.
Ich bin kein Physiker,- aber diese Dinge erscheinen mir plausibel und logisch hintereinander auch zu "passen".

Deine erfrischende Einsicht hätte - früher und an anderer Stelle - Manfred gut getan
und er hätte vielleicht nicht resigniert:

http://forum.dhv.de/showthread.php?t=3411&page=12#178

Ludewig

[Ralf Antz]

AW: Neue Flugtheorie...

Guckst Du genau!

Gruß!

Ralf

[pmhausen]

AW: Neue Flugtheorie...

und wenn jetzt die Cessna im Rückenflug immer noch 3 Tonnen drückt? Wie erklärt sich dann die These von Bernoulli?

Dann muß sie, um nicht runterzufallen, immer noch 5 T Luft pro Sekunde nach
unten schaufeln, was denn sonst? Ich habe die Zahl von 5 T/s jetzt allerdings nicht
überprüft sondern nehme die mal so hin.

Alles was Auftrieb erzeugt, kann nicht entgegengesetzt auch Auftrieb erzeugen wenn Nur die Aerodynamik eine Rolle spielt....oder? Ein Rasenmäher fliegt auch mit entspechendem Schub.

Und mit dem richtigen Anstellwinkel.

Ich erinnere nur ungern an den Wurfgleiter der Modellbaugeschichte von Graupner......die Weglänge erzeugt Auftrieb?

Wer hat das jemals behauptet? Der Geschwindigkeitsunterschied rein aufgrund
der Weglänge wäre viel zu niedrig, bzw. die Mindestgeschwindigkeit zum Fliegen
viel zu hoch.

Allerdings gelten Bernoullis Gleichungen uneingeschränkt. Nur, daß die Luft auf
der Oberseite des Tragflügels sehr viel schneller strömt als auf der Unterseite
und die Teilchen, die den oberen Weg nehmen, definitiv vor den anderen
"hinten" ankommen.

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bernnew.html

Und die Abhängigkeit von Auftrieb und Anstellwinkel kann man hier "live"
simulieren:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/foil2.html

Durch geeignete Wahl der Parameter lät sich auch ein "Rückenflug" einstellen,
bei dem die Profilunterseite stärker gewölbt ist als die Oberseite. Bei genügend
großem Anstellwinkel wird trotzdem Auftrieb erzeugt.

Vielleicht bin ich ja der einzige, aber irgendwie traue ich der NASA deutlich weiter
als Herrn Niederbrunner. Und bei der ganzen Diskussion verstehe ich nicht, was
hier überhaupt revolutionär oder neu sein soll? Jeder Luft- und Raumfahrtingenieur,
der noch alle Tassen im Schrank hat, weiß, daß das mit der Weglänge Mumpitz
ist, für diese Entdeckung hat niemand Niederbrunner gebraucht.

Daß es in manchen Einführungsbüchern falsch steht, spielt doch dabei keine Rolle.
Es steht (leider) viel Mist in allen möglichen Büchern ... siehe die bekannte
Regentropfenform. Wenn Regentropfen wirklich diese Form hätten, gäbe es keinen
Regenbogen. Außerdem kann man im 21. Jahrhundert fallende Regentropfen filmen.
Man weiß, daß sie kugel- bis donut-förmig sind. Aber ich schwiff ab ...

Gruß,
Patrick

[pmhausen]

AW: Neue Flugtherie...

Auftrieb = Luft beschleunigen
(bei der Rakete und beim Helikopter sehr plausibel... )

Nicht nur da. Nur so wird Auftrieb erzeugt.

Ein Gleitschirm entwickelt angebremst einen höheren Auftrieb... (Polare). Das erklären wir mit einem größeren Umströmungsweg auf der Oberseite ???

Nein, mit einer Anstellwinkelerhöhung. Guck Dir den NASA-Simulator an.

Nein,- weil (nun kommt zur Ehrenrettung Bernoulli.. )... das gewöbte Profil auf der Oberseite tatsächlich Unterdruck erzeugt und bewirkt, dass Luftteilchen auch oberhalb des Profiles (im Gegensatz zum Kinderdrachen) nach unten abgelenkt werden... Als Reactio davon haben wir dann Auftrieb.

Die Wölbung des Profils beschleunigt im Gegensatz zum Papierflieger einfach
mehr Luft pro Zeiteinheit nach unten. Weil die Luft innerhalb gewisser Grenzen
(siehe Reynoldszahl) der Profilkrümmung folgt. Wenn sie das nicht mehr tut,
nennt man das Strömungsabriß

Gruß,
Patrick

[Ralf Antz]

AW: Neue Flugtheorie...

@Patrick
"Nein, mit einer Anstellwinkelerhöhung. Guck Dir den NASA-Simulator an."

kein Widerspruch.

Ich bremse den Schirm an -
Widerstand steigt
Gleitwinkel wird schlechter
Anstellwinkel wird höher
Auftrieb steigt (zunächst einmal - Polare)

Auftrieb steigt auf Grund der Anstellwinkelerhöhung
Anstellwinkel steigt auf Grund des Bremsens

...........

vielleicht sollte man bei gewissen "Flugmaschinen" auch dazu übergehen den Begriff "Tragfläche" ).. gegen "Flugstabilisierungsfläche" auszutauschen.
Hat man genug Schub,- fliegt alles.... aber nicht besonders stabil, oder?

Moderne Düsenjäger erinnern mich jedenfalls eher an eine Rakete (oder düsengetriebenen Rasenmäher) als an ein Segelflugzeug.
Und der Pfeil an einem Flitzebogen fliegt auch... ohne Federn hinten allerdings nicht besonders gut.

[pmhausen]

AW: Neue Flugtheorie...

@Patrick

kein Widerspruch.

Ich bremse den Schirm an -
Widerstand steigt
Gleitwinkel wird schlechter
Anstellwinkel wird höher
Auftrieb steigt (zunächst einmal - Polare)

Auftrieb steigt auf Grund der Anstellwinkelerhöhung
Anstellwinkel steigt auf Grund des Bremsens

Dann sind wir uns ja einig

Was ist denn dann Dein Argument? Worum geht's eigentlich? Das ist ernst gemeint,
ich kapier's gerade nicht ...

Gruß,
Patrick

[Ralf Antz]

AW: Neue Flugtheorie...

Hey Patrick!

"Das erklären wir mit einem größeren Umströmungsweg auf der Oberseite ???"

man beachte die drei Fragezeichen!
Das war im höchsten Maße ironisch gemeint.

Schüler (bin GS-Lehrer) versuchen an dieser Stelle immer die Sog-Theorie zu retten, idem sie einen längeren Umströmungsweg ins Feld führen.
Ich sag dann immer: "DIN A4 bleibt DIN A4...... auch wenn man das Blatt hinten krümmt,- es wird dadurch nicht länger!"

Gruß!

Ralf

[pmhausen]

AW: Neue Flugtheorie...

"Das erklären wir mit einem größeren Umströmungsweg auf der Oberseite ???"

man beachte die drei Fragezeichen!
Das war im höchsten Maße ironisch gemeint.

Ach so ... aber auch da sind sich doch alle hier einig, selbst dieser Spezialist mit seiner
völlig abstrusen Website, die als Einstieg in diese Diskussion diente.

Allerdings: der Weg "obenrum" ist tatsächlich immer länger. Auch bei einer ebenen
oder gewölbten Platte. Stichwort: Staupunkt!

Allerdings reicht die Weglänge zusammen mit der "Gleichzeitigkeitsbehauptung" für
die an der Hinterkante abströmende Luft eben bei weitem nicht aus, um per
Bernoulli den nötigen Auftrieb zu erzeugen.

Gruß,
Patrick

[Ralf Antz]

AW: Neue Flugtheorie...

mir ging es darum, einmal völlig frei von physikalischen Begründungen, Formeln und pseudowissenschaftlichen Erklärungen auch für den weniger versierten Leser ein paar Dinge verständlicher zu machen, jemanden, der sich nicht täglich mit Reynold, Nasa, symmetrischen Profilen und Anstellwinkeln auseinandersetzt.

man beachte (bevor es zu weit nach "oben" verschwindet) bitte noch die Ablösung an der Tragfläche in "meinem" Bildchen weiter oben.

Ralf

[pmhausen]

AW: Neue Flugtheorie...

mir ging es darum, einmal völlig frei von physikalischen Begründungen, Formeln und pseudowissenschaftlichen Erklärungen auch für den weniger versierten Leser ein paar Dinge verständlicher zu machen, jemanden, der sich nicht täglich mit Reynold, Nasa, symmetrischen Profilen und Anstellwinkeln auseinandersetzt.

Na, dann helfe ich auch nochmal aus, soweit es den weniger versierten aber
Englisch sprechenden Leser betrifft:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong1.html

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong2.html

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong3.html

Und der Simulator ist wirklich sehr schön!

Gruß,
Patrick

[kaimartin]

AW: Neue Flugtheorie...

Und der Simulator ist wirklich sehr schön!

...wenn man Java voll funktionsfähig zur Verfügung hat. Hier ein Java-loser Blick auf die Simulation der Italiener (in englisch): http://www.diam.unige.it/~irro/profilo1a_e.html

Und hier für die, die Simulationen für immer etwas fragwürdig halten, ein Film von einem realen Strömungsversuch mit Rauchzeichen:
http://www.youtube.com/watch?v=6UlsArvbTeo

Die Luft auf der Oberseite ist erheblich früher an der Hinterkante des Flügels als die LLuft an der Unterseite. Sie wird also nach hinten und ein wenig nach unten beschleunigt. Die Beschleunigung nach hinten bedeutet für sich genommen einen heftigen Vortrieb in der Art einer Rakete. Dem tritt allerdings die gegen die Bewegungsrichtung wirkende Kraft entgegen, mit der man das Profil durch die Luft ziehen muss. Beide Kräfte gleichen sich nicht ganz aus. Der Widerstand überwiegt ein wenig. In senkrechter Richtung sieht das Bild anders aus. In dieser Richtung gibt es für den "Raketenantrieb" durch die beschleunigte Luft keine kompensierende Widerstandskraft. Die dadurch in senkrechter Richtung wirkende Kraft ist der gesuchte "dynamischen Auftrieb", der Drachen, Gleitschirme und sonstige Flugmonster in der Luft hält.

---<(kaimartin)>---

[audacium]

AW: Neue Flugtherie...

Zitat von Ralf Antz Beitrag anzeigen
Auftrieb = Luft beschleunigen
(bei der Rakete und beim Helikopter sehr plausibel... )

Nicht nur da. Nur so wird Auftrieb erzeugt.

Wo und wann beschleunigt ein Heissluftballon Luft nach unten ? Dass ein Heissluftballon Auftrieb zeigt, wissen wir, dass da keine Luft nach unten beschleunigt wird, wissen wir auch. Wer die richtige Antwort weiss, hat auch die Antwort, wie grundlegend physikalisch dynamischer Auftrieb durch Umstroemung wirkt.

[pmhausen]

AW: Neue Flugtherie...

Wo und wann beschleunigt ein Heissluftballon Luft nach unten ? Dass ein Heissluftballon Auftrieb zeigt, wissen wir, dass da keine Luft nach unten beschleunigt wird, wissen wir auch. Wer die richtige Antwort weiss, hat auch die Antwort, wie grundlegend physikalisch dynamischer Auftrieb durch Umstroemung wirkt.

Mein Sohn würde jetzt sagen "Mennoooo ... das ist unfair!"
Das ist ja statischer Auftrieb.

Aber natürlich muß hier irgendeine Kraft der Gravitation entgegenwirken,
sonst würde der Ballon runterfallen.

Wenn der Ballon im Schwebezustand ist, wiegt der Ballon (geringere
Dichte als die umgebende Luft) mit Gondel und Passagieren untendran
(höhere Dichte als die umgebende Luft) gerade genau so viel wie die
Luft, die Ballon, Gondel und Passagiere verdrängen.

Solange der Ballon steigt, ist die durchschnittliche Dichte des gesamten
Fluggeräts niedriger als die der umgebenden Luft, solange er sinkt, ist
sie höher.

Und die Luft übt in der Tat eine Kraft auf den Boden aus, der im Rahmen
der Kräfte, die wir hier betrachten, starr ist. Diese Kraft ist der Luftdruck.

Übrigens übt auch der Erdboden eine Kraft auf Dich aus, wenn Du draufstehst.
Sonst wäre der freie Fall nämlich nicht an der Erdoberfläche sondern erst im
Gravitationszentrum der Erde (== Schwerpunkt) zuende. Wenn ich mich recht
erinnere, ist es die elektrische Abstoßung der Elektronenhüllen, die verhindert,
daß Festkörper durch einander hindurch fallen. Und ebenso wird verhindet, daß
die Luft in die Erde eindringt - zumindest überall da, wo sie nicht luftdurchlässig ist.

Krieg' ich jetzt ein Gummibärchen?

Ich verstehe allerdings nicht, was das mit der dynamischen Auftriebserzeugung
zu tun hat, außer, daß sich der Ballon in der Schwebe und das Flugzeug im
stationären Geradeausflug in einem Zustand des Kräftegleichgewichts befinden.

Gruß,
Patrick

[audacium]

AW: Neue Flugtheorie...

Hallo Patrick,


das hat damit zu tun, dass in beiden Faellen - statischer und dynamischer Auftrieb - die relevanten Kraefte ganz grundlegend durch Druckunterschiede zwischen "oben und unten" entstehen.

Mal ganz platt ausgedrueckt (nicht auf Dich bezogen, sondern allgemein): Welche Kraft wirkt der Schwerkraft entgegen, damit der Fluegel fliegt? (Elektromagnetisch? Offensichtlich nicht.) Wir brauchen eine mechanische Kraft, die direkt am Fluegel angreift, genauso wie die Schwerkraft im Schwerpunkt angreift. Welche Moeglichkeiten gibt es, wenn ich eine mechanische Kraft ausueben will? Ich kann hingreifen. Bei einem Fluegel offensichtlich uninteressant. Welche Kraft kommt in Frage bei einem Fluegel, welcher sich in Luft befindet?

In Frage kommen ausschliesslich Kraefte, welche durch Druckunterschiede entstehen. Nur diese ueben die Kraft auf die Fluegelflaeche aus.* Durch Integrieren der verschiedenen infinitesimalen Druckkraefte (sind ja vektorwertig) erhalten wir die resultierene gesamte Luftkraft (die sich per Definition in Auftrieb und Widerstand aufteilt). Insofern ist die nach unten beschleunigte Luft eher "Folge" der Druckunterschiede, im Sinne eines Kraftgleichgewichtes ergibt sich eben, dass ein Fluegel Luft nach unten beschleunigt. Aber die eigentliche Verantwortung fuer die Auftriebskraft sind die Kraefte durch verschiedene Druecke. Ein Moeglichkeit, diese Druecke zu erhalten, ist eben Bernoulli, wenn man das Geschwindigkeitsfeld kennt (wie man darauf kommt, ist wieder eine andere Geschichte).

Ein Fluegel ist ein Geraet, welches Luft derart umlenkt, dass die Luft auf der Oberseite wesentlich schneller stroemt als auf der Unterseite. Dadurch entstehen Druckunterschiede zwischen Fluegeloberseite und -unterseite (immer vom Anstellwinkel aus gesehen). Die wichtigste Determinante fuer den Auftriebsbeiwert ist der Anstellwinkel zwischen Luft und Fluegelsehne. Die Fluegelform kann nun auf bestimmte Aufgaben hin optimiert sein. So kann es eben fuer bestimmte Aufgaben (Cessna, Passagierjet) interessant sein, ein asymmetrisches Profil zu nuetzen, welches tatsaechlich auf der Oberseite einen laengeren Weg aufweist als auf der Unterseite. Aber kein ernsthaftes Lehrbuch behauptet, dass der Auftrieb nur auf diesen Wegunterschied zurueckzufuehren ist.

Kann eine Cessna auf dem Ruecken fliegen? Theoretisch schon, wenn der Anstellwinkel hoch genug ist. Er wird hoeher sein als im Normalflug weil hier tatsaechlich das asymmetrische Profil dem gewuenschten Auftrieb nach oben etwas entgegenwirkt. Aber eine Cessna ist auch nicht fuer den Rueckenflug gedacht. Ein Kunstflugzeug schon. Und siehe da, die meisten Kunstflugzeuge haben ein symmetrisches (oder nur ganz leicht asymm. Profil), die Auftriebserzeugung wird alleine durch den Anstellwinkel bestimmt, den ich (im Normal- und im Rueckenflug) mit dem Hoehenruder bestimme.

Wie Patrick und andere schon ausgefuehrt haben: Es gibt keinen Widerspruch zwischen Newtonscher Erklaerung, Bernoulli oder Wirbelstroemung, auch wenn manche meinen, sie haetten hier grundlegene Widersprueche entdeckt. Mit allen Sichtweisen kann man Auftrieb berechnen, jede beleuchtet halt einen anderen Aspekt des Auftriebs. In gewissem Sinn ist Bernoulli am naechsten an der grundlegenden physikalischen Erklaerung dran, naemlich Druckunterschieden.


* Ausser Druckkraeften kommen noch Scherkraefte an der Fluegelflaeche in Frage zur Uebertragung von Kraeften auf den Fluegel, diese sind aber fuer die Auftriebserzeugung i.d.R. von geringerem Interesse und hier vernachlaessigt.