Der Durchflug
Stand 15.12.04
Die örtlichen Luftbewegungen beim Durchflug eines Tragflügels
The local air movements with the transit flight of a wing
Wie ein Flügel die Luft um und hinter sich in Bewegung setzt, zeigt das folgende `animated gif´.
Gezeigt wird im natürlichen Koordinatensystem die örtliche Luftströmung in einem Punkteraster. An den
Punkteorten zeigen Fahnen die Richtungen der dortigen örtlichen Strömung an. Die Fahnenlängen geben
Aufschluß über die dortigen Strömungsgeschwindigkeiten.
Der aerokinetische Vorgang zwischen einer Fläche und Luft ist ein nur relativer. Das heißt:
vor Eingriff der Fläche auf die Luft gilt diese als ruhend gegenüber der Fläche. Bewegt sich die Luft als Wind über
der Erde, so wird das Fluggeschehen genau so mitgenommen wie das Schwimmen in einer Flußströmung:
Pilot wie Schwimmer bemerken es nur durch eine Beobachtung zur Umgebung.
Wie sich zeigt, wird die Luft schon vor dem Flügelprofil in Bewegungen versetzt. Die an der Unterseite von der Fläche in
deren Senkrechten abwärts gedrückte Luft erzeugt den um die Flächenvorderkante deutlich sichtbar verlaufenden
Profilwirbel.
Der durch die angestellte Fläche erzeugte Luftstrom ist ein bleibender! Dieser Luftstrom erzeugt in der Seitenansicht zum
Flugzeug den im Bild sichtbaren Profilwirbel, der sich um das Flügelprofil schlingt. Gleichzeitig, aber unabhängig vom ersten,
entsteht der gegenüberliegende Wirbel, der Anfahrwirbel genannt wird.
Im Bild ist weiter die zwischen den Wirbeln sichtbare Abwärtsströmung, der Abstrom, auf dem noch kurzen
`Flugweg´ sichtbar.
In Frontsicht auf ein Flugzeug sind die beiden anderen gegenüberliegenden Wirbel zu sehen, die eine Strömung von Luft in
Luft erzeugt. In ihrer Mitte ist der vom Flügel erzeugte Abstrom zu sehen. Der Abstrom vermischt sich mit den
zur Wirbelbildung von seitlich erfaßten Luftmassen so, daß nur noch zwei sich in der Mitte berührende Wirbel
übrig bleiben. Durch den Impuls aus der Abströmung müssen diese Wirbel absinken.
Diese Wirbel (Aus: `Der wahre Grund des Fliegens´) stellen die bekannte Wirbelschleppe dar, die ein jedes
Luftfahrtzeug schwerer als Luft an jeder durchflogenen Stelle ortsfest und absinkend in der Luft hinterläßt.
Abschließend zwei Bilder aus der Realität. Sie zeigen, wie sich die von den zwei Triebwerken an jedem Flügel eines
viermotorigen Flugzeuges verursachten Kondensstreifen verhalten. Mit ihrem jeweiligen Abstand zur Flügelspitze
werden sie durch die Flügelwirbel nach unten außen befördert. Die Streifen der inneren Triebwerke (die dem Rumpf
näheren, der Flügelpitze entfernteren) verlaufen auf ihrem zur Flügelspitze größerem Radius nach Drehung um 90°
unter die der äußeren Triebwerke. Weitere 90° weiter sind sie dann außen neben den Streifen der inneren Triebwerke
zu sehen.
Die Kondensstreifen beider Triebwerke vereinigen sich dann aber sehr schnell zu einem gemeinsamen im Zentrum
der beiden Flügelwirbel. Das Wandern in den Wirbelmittelpunkt kommt möglicherweise dadurch zustande, daß
das spez. Gewicht der wärmeren Luft von den Triebwerken kleiner ist. Das muß dann zu dieser Wanderung führen, da
in einem Wirbel immer die schwereren Teile nach außen drängen und dadurch die leichteren nach innen gelangen.
Hinter dem Flugzeug nähern sich die beiden Flügelwirbel sehr schnell einander an. Deshalb ist der Abstand der
Kondensstreifen kleiner als die Spannweite des Flugzeugs.
Über den folgenden Link ist ein weiteres reales Bild der Flügelwirbel eines Flugzeuges im Tiefflug zu sehen. Die
Wirbelmittelpunkte sind durch den Bodeneffekt noch oben verschoben.
Wirbelbild der NASA
flugtheorie.de
