Induzierter Luftwiderstand

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Flugzeuge benötigen Antriebsenergie aufgrund von zwei Arten von Luftwiderstand: dem Strömungswiderstand und dem induzierten Luftwiderstand.

Der induzierte Luftwiderstand entsteht durch die Strömung um die Flügel- Enden herum (in der Längsachse des Flügels). Da unter dem Flügel Überdruck herrscht und über dem Flügel Unterdruck, entsteht eine Strömung um die Flügellängsachse von der Unterseite zur Oberseite. Dies verwirbelt die Luft an den Flügelenden zu so genannten Wirbelschleppen ([1]).

Die Wirbelschleppen haben außer einem höheren Energieverbrauch der Flugzeuge auch die Auswirkung, dass nach dem Start und der Landung eines Flugzeugs ein Mindestabstand gehalten werden muss, der sicherstellt, dass sich die Wirbel verloren haben und keine Gefahr für nachfolgende Flugzeuge besteht. Der induzierte Luftwiderstand nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab, nimmt mit zunehmendem Anstellwinkel der Flügel zu und ist abhängig von der Form des Flügels. Die optimale Flügelform eines flachen Flügels ist elliptisch; eine Verjüngung der Flügel zu den Spitzen hin wirkt sich auch Vorteilhaft zur Verringerung der Strömung um die Längsachse aus.

Da bei Start und Landung der Anstellwinkel der Flügel durch die Landeklappen erhöht und die Geschwindigkeit niedrig ist, ist der induzierte Luftwiderstand dann am höchsten. Moderne Flügelformen verringern den induzierten Luftwiderstand durch sogenannte Winglets oder durch Spiroids. Günstige Effekte der Winglets sind verringerter Treibstoffverbrauch, eine höhere Steiggeschwindigkeit durch einen stärkeren Auftrieb und eine bessere Handhabbarkeit des Flugzeugs, da die Querruder eine größere effektive Fläche haben.

[Bearbeiten] Weblinks

• http://www.mandhsoaring.com/articles/WL-Soaring.pdf englischer Artikel mit guter Erklärung der Hintergründe