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Auftrieb
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Hirthflieger
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Anmeldungsdatum: 23.09.2008
Beiträge: 54

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 3:18 pm    Titel: Auftrieb Antworten mit Zitat

Hallo,

Die meißten hier wissen ja bestimmt wie der Auftrieb entsteht. Mich interessiert aber WARUM die Luftgeschwindigkeit der Luft die auf der Oberfläche der Tragfläche schneller sein soll als die Luft die unter der Tragfläche ist!

Jemand meinte mal das sich die Luftteilchen am Ende der Tragfläche wieder treffen wollen und da die oberen einen längeren Weg zurück legen müssen, müssen sie auch schneller sein. Das klingt aber ziemlich unverständlich für mich warum sich die Teilchen am Ende wieder treffen sollten.

Eine weitere Frage für mich ist, warum ein Kunstflugzeug verkehrt herum fliegen kann ohne abzustürzen. Hier müsste der Auftrieb das Flugzeug jetzt doch nach unten drücken oder nicht?

Danke für eure Antworten.
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MAirNU
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Anmeldungsdatum: 31.01.2009
Beiträge: 386

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 3:57 pm    Titel: Re: Auftrieb Antworten mit Zitat

Hirthflieger hat folgendes geschrieben:
Mich interessiert aber WARUM die Luftgeschwindigkeit der Luft die auf der Oberfläche der Tragfläche schneller sein soll als die Luft die unter der Tragfläche ist!


Stell' dir vor, du schneidest mit einem Schwert die Luft. Die Luft strömt gleichmäßig über beide Schnittkanten des Schwertes hinweg. Bei einem Flügel ist es so, dass aufgrund der spezifischen Form die Luft auf der Oberkannte aufgrund der Krümmung einen weiteren Weg zurückzulegen hat, als auf der Unterkannte.
Wenn die Luft nun auf der Oberkannte mit gleicher Geschwindigkeit strömen würde, kannst du dir doch vorstellen, dass eine Art "Staueffekt" entsteht. Um dies zu vermeiden, muss die Luft schneller strömen -> Unterdruck

Wenn du bei einem Wasserschlauch (ohne Sprühkopf) mit dem Daumen die Mündung verkleinerst, dann stellst du fest, dass das Wasser stärker herausspritzt.
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der alte lazyoz
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 09.02.2010
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:08 pm    Titel: Antworten mit Zitat

MAirNUs Ansatz ist schon nicht schlecht. Ich hätte nur 2 Anmerkungen:

1. deine kunstflugzeug frage betreffend: neben der flügelform (das mit oben schneller als unten) spielt für den auftrieb auch der anstellwinkel eine große rolle. (so steuert man z.b. auch den auftrieb eines helis)
bei einem kunstflugzeug sind ober- und unterseite der tragfläche nahezu symetrisch. der auftrieb wird also fast ausschließlich durch den anstellwinkel der flügel erzeugt, indem der pilot also immer die nase seines flugzeugs etwas richtung himmel hält, anstatt genau waagerecht zu fliegen.
edit: um dir das mal anschaulich zu machen: bei der nächsten autofahrt kannst du mal deine hand möglichst flach und waagerecht aus dem fenster halten (vielleicht nicht gerade auf der autobahn). wenn du deine hand jetzt langsam nach oben drehst, wirst du merken, dass sie plötzlich von selbst auch nach oben gedrückt wird.

2. zu der sache mit dem schlauch: die klugscheißerei tut mir leid, aber ich möchte korrigieren, dass das wasser bei kleinerer öffnung nicht "stärker"(mit höherem druck), sondern schneller spritzt. der druck bleibt identisch.
_________________
ILST 15


Zuletzt bearbeitet von der alte lazyoz am Di Feb 23, 2010 4:16 pm, insgesamt einmal bearbeitet
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MAirNU
Captain
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Anmeldungsdatum: 31.01.2009
Beiträge: 386

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:16 pm    Titel: Antworten mit Zitat

der alte lazyoz hat folgendes geschrieben:

2. zu der sache mit dem schlauch: die klugscheißerei tut mir leid, aber ich möchte korrigieren, dass das wasser bei kleinerer öffnung nicht "stärker"(mit höherem druck), sondern schneller spritzt. der druck bleibt identisch.


Hehe Smile Hab' mir vorher schon überlegt, ob ich den Satz so stehen lasse, weil ich mir sicher war, dass das beanstandet werden würde. Aber kein Ding, wir wollen ja keinen Blödsinn erzählen Wink

Bzgl. den Helikoptern noch eine Frage: Ob ein Helikopter auf dem Kopf fliegen kann oder nicht, liegt doch primär am Rotor, oder? Korrigiere mich, wenn ich falsch liegen sollte, aber um auf dem Kopf fliegen zu können, braucht ein Heli einen starren Rotor..?

Manu
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der alte lazyoz
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 09.02.2010
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:28 pm    Titel: Antworten mit Zitat

also was die "Kunstflugeigenschaften" eines helis angeht, bin auch ich mir nicht ganz sicher.
außerdem weiß ich nicht genau, was du mit "starrem rotor" meinst. wenn man den anstellwinkel des rotors nicht mehr verändern kann, dann kann der hubschrauber nicht mehr sinken und/oder steigen, was das fliegen unmöglich macht, egal in welcher lage.
edit: jetzt muss ich mich selbst nochmal korrigieren: es ist sogar eher üblich, dass man weder drehzahl, noch anstellwinkel im flug groß ändert, sondern das meiste über die stellung der rotorscheibe steuert. aber start, landung und evtl. "filligranarbeit" würden bei starrem rotor sehr sehr schwer bis unmöglich.

theoretisch müsste ein überkopfflug mit nem hubschrauber möglich sein, wenn man das prinzip mit der flügelsymmetrie vom kunstflugzeug übernimmt.
aber da heli fliegen sowieso schon eine sehr wakelige angelegenheit ist (ich durfte es einmal selbst probieren), glaube ich nicht, dass das je jemand ausprobiert hat oder ausprobieren wird. aber wie gesagt: in der angelegenheit bin ich mir alles andere als sicher.
_________________
ILST 15


Zuletzt bearbeitet von der alte lazyoz am Di Feb 23, 2010 4:38 pm, insgesamt einmal bearbeitet
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Hirthflieger
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Anmeldungsdatum: 23.09.2008
Beiträge: 54

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:28 pm    Titel: Antworten mit Zitat

danke zunächst für eure Antworten, aber mir ist noch immer nicht klar warum die Luft auf der Oberseite schneller strömen sollte. Was veranlasst sie das zutun?
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SlayEngine
Captain
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Anmeldungsdatum: 10.10.2009
Beiträge: 596
Wohnort: HAJ

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:42 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hirthflieger hat folgendes geschrieben:
danke zunächst für eure Antworten, aber mir ist noch immer nicht klar warum die Luft auf der Oberseite schneller strömen sollte. Was veranlasst sie das zutun?


Es ist halt so, dass beide Luftschichten, unten rum und oben rum, hinten wieder gleichzeitig auftreffen. Arrow Nimms einfach so hin, ist halt so.

Die Luft muss über der Tragfläche einen weiteren Weg zurücklegen, sie wird letztendlich schneller damit sie rechtzeitig wieder am Ende zusammentreffen kann).
Schnellere Luft = Tiefdruck-Gebiet Tiefdruck = Sog, Letztendlich wird der Flügel nach oben gesogen oder von dem Hochdruckgebiet unter der Flügelfläche (da dort die Luft langsamer fließt) hochge"drückt".

Ich hoffe du verstehst was ich meine. Manche Sachen muss man einfach hinnehmen, wie ma nsie auch bekommt. Ist oft so in Physik.



LG
SlayEngine
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der alte lazyoz
Bruchpilot
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Anmeldungsdatum: 09.02.2010
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 4:56 pm    Titel: Antworten mit Zitat

das modell mit dem staueffekt ist doch ganz anschaulich.
ich versuche es nochmal so:
stellen wir uns vor, die luft kommt an, ein teil strömt unten vorbei, der andere teil nimmt den längeren weg über die oberseite. jetzt strömen beide teile gleich schnell, dann haben wir das problem, dass wenn der untere teil schon am hinteren ende der tragfläche ist, der obere teil noch einen weg vor sich hat, quasi also eine lücke enstanden ist. diese lücke führt jetzt zu einem druckunterschied zwischen vorderem und hinterem ende der flügeloberseite (ein stau). dieser druckunterschied veranlasst die luft, schneller zu strömen, um ihn auszugleichen.

somit kriegen wir einen geschwindigkeitsunterschied Arrow druckunterschied Arrow auftrieb.
_________________
ILST 15
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Hirthflieger
Senior First Officer
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Anmeldungsdatum: 23.09.2008
Beiträge: 54

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 5:09 pm    Titel: Antworten mit Zitat

der alte lazyoz hat folgendes geschrieben:
das modell mit dem staueffekt ist doch ganz anschaulich.
ich versuche es nochmal so:
stellen wir uns vor, die luft kommt an, ein teil strömt unten vorbei, der andere teil nimmt den längeren weg über die oberseite. jetzt strömen beide teile gleich schnell, dann haben wir das problem, dass wenn der untere teil schon am hinteren ende der tragfläche ist, der obere teil noch einen weg vor sich hat, quasi also eine lücke enstanden ist. diese lücke führt jetzt zu einem druckunterschied zwischen vorderem und hinterem ende der flügeloberseite (ein stau). dieser druckunterschied veranlasst die luft, schneller zu strömen, um ihn auszugleichen.

somit kriegen wir einen geschwindigkeitsunterschied Arrow druckunterschied Arrow auftrieb.


Danke, so hab ich es begriffen Laughing

Danke an alle!
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three-stripes
Captain
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Anmeldungsdatum: 26.07.2008
Beiträge: 165

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 5:16 pm    Titel: Re: Auftrieb Antworten mit Zitat

Hirthflieger hat folgendes geschrieben:

Jemand meinte mal das sich die Luftteilchen am Ende der Tragfläche wieder treffen wollen und da die oberen einen längeren Weg zurück legen müssen, müssen sie auch schneller sein. Das klingt aber ziemlich unverständlich für mich warum sich die Teilchen am Ende wieder treffen sollten.


Wenn sie sich nicht wieder treffen würden, so würde sich die ganze über dem Tragflügel liegende Atmosphäre verschieben. Das wäre ein Schauspiel...
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panic
Captain
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Anmeldungsdatum: 27.09.2005
Beiträge: 439

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 5:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Entscheidend für die Entstehung von Auftrieb ist die Ablenkung der Luft nach unten aufgrund des Anstellwinkels und/oder des Profils an der Flügelhinterkante. Dadurch wird die Luft auf der Oberseite des Flügels stark beschleunigt.
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MAirNU
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Anmeldungsdatum: 31.01.2009
Beiträge: 386

BeitragVerfasst am: Di Feb 23, 2010 5:30 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hey,

Das mit dem starren Rotor habe ich mal gehört, deswegen wollte ich lieber nachfragen und nicht Unwissen verbreiten.

Hab' gerade gegoogled und den folgenden Text gefunden:
Zitat:
Durch die Aerodynamik des Rotorblatts entstehen beim Vorwärtsflug asymetrische Kräfte auf die vor- und rücklaufenden Blätter, die durch Schlag- und Schwenkgelenke am Rotorkopf aufgefangen werden. Neuere Konstruktionen kommen ohne diese Gelenke aus (starrer Rotorkopf), da die Rotorblätter und der Rotorkopf aus hochwertigen Materialien sind, die die dynamischen Kräfte aufnehmen können, ohne in kurzer Zeit Ermüdungsbrüche zu entwickeln. Diese Bauweise wurde erstmals beim Bo-105 durch Blätter aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und einem massiven Rotorkopf aus Titanlegierung realisiert und beim EC 135 weiter entwickelt.

Quelle:http://www.kugelerde.de/jgs_db.php?action=show&eintrags_id=13778&katid=43
Es handelt sich also nicht um den ganzen Rotor, sondern lediglich um den Kopf der "starr" sein kann. Bei modernen Helis sind die Materialien anscheinend so stark, dass der Heli keine Ausgleichsgelenke benötigt, um die Kräfte aufnehmen zu können.

Achja...bzgl. unserem Ausgangsthema Smile Vllt. hilft dir die Geschwindigkeitsformel ein wenig weiter...sie ist zwar nur für geradlinige Bewegungen vorgesehen, aber wir stellen uns einfach mal vor, es ginge nur um den zurückgelegten Weg...also:

Gschwindigkeit = Strecke / Zeit

Die Luft hat sowohl für Oben als auch für Unten dieselbe Zeit zur verfügung...ich hoffe soweit konntest du uns bisher folgen. Für Oben ergibt sich die längere Strecke, als für Unten.
Sprich, bei gleicher Zeit ergibt sich für längere Strecken eine höhere Geschwindigkeit...probier' die Formel ruhig aus Wink
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