>Hallo imc / Meyer,
>kein Interesse mehr an deiner Frage?

Ok hab ja damit angefangen ...

Meine Motivation bzw. mich hat immer geärgert das die Frage oft mit einer Erklärung abgetan wird die offensichtlich nicht ausreicht.
> https://sedl.at/Physik/Flugzeugfluegel
>ein grauenhafter Link, nicht nur optisch ... wenn Laien sich Halbwissen zusammen suchen und halbgar zusammen basteln. Mein Rat als promovierter >Strömungsphysiker: bitte nicht zu ernst nehmen den Link!>

Na ja immerhin hat er sich kritisch mit den einfachen Erklärungen beschäftigt und festgestellt dass die nicht ausreichen.

>Die Physik des Fliegens kommt mit relativ komplexer Mathematik und lässt sich (leider) nicht so einfach erklären.
So oder ähnlich ist es dann wohl. Intuitiv "kapieren" dass ein Flugzeug fliegen kann oder besser MUSS :) geht wohl nicht.
Also salop: "Ist doch sonnenklar warum ein Flugzug fliegt"

>Koandaeffekt, Umlenkung, Masse, Impuls. Das reicht.
Bei mir nicht :(

Z.B. Zauberhafte Physik: Bernoulli Effekt siehe: https://youtu.be/K0aPuLn76H0
Danach wundert es ich immer noch das die Scheiben aneinander "kleben".

Im übrigen finde ich der Thead entwickelt sich doch ganz gut.

Gruß Meyer

P.s Hummel können nicht fliegen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hummel-Paradoxon
Ist wohl eher peinlich für die Wissenschaftler da die Berechnungen nicht korrekt waren.
Wer es einfacher haben will sagt einfach die Hummeln fliegen falsch :)

imc schrieb:
Bei mir nicht :(

Was reicht daran denn nicht?

Koanda-Effekt ist nichts anderes als Adhäsion. Sie erzwingt die Konturfolge (bis zu einem gewissen Grad, dann löst sie ab, weil Adhäsion kleiner als Druckabfall). Von mir aus noch Kutta-Abflussbedingung dazu (Strömung vereint sich paralell zur Hinterkante)

Wegen der Konturfolge geht die Luft nach unten.

wegen des Impulsaustausches habe ich Auftriebskraft.

Damit bin ich mit der Frage "Warum" fertig. Bernoulli, Druckberechnungen etc., pp. sind Ingenieurs oder Physikwissenschaften.

Wenn Du weiter willst auf Details (Tollmien-Schlichting, Grenzschichtenwicklung, Quellen Senken, ...) dann wird es aufwändiger, aber das braucht man nicht für das "warum"

imc schrieb:
P.s Hummel können nicht fliegen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hummel-Paradoxon
Ist wohl eher peinlich für die Wissenschaftler da die Berechnungen nicht korrekt waren.

???
Der Wikieintrag zeigt doch, dass das Paradoxon eine urbane Legende ist. Selbstverständlich fliegt eine Hummel nach den Standardregeln der Aerodynamik.

Es gibt mehrere Geschichten, woher die Hummelgeschichte kommt.

Einer davon ist der Scherz der renommierten Aerodynamiker, die die Daumenregeln anwenden und damit gerade eben zeigen, dass man bei Daumenregeln die Randbedingungen auf Gültigkeit prüfen muss.

Die Daumenregel "welche Flugzeugmasse braucht wieviel Flügelfäche für einen praktikablen Einsatz von Feldflugplätzen" reicht halt nicht aus.
Damit fliegt kein Starfighter, keine F18 und eben auch keine Hummel.

Wenn die Hummel aber die Flügel schlägt, geht′s prompt.

Nachtrag:
Wenn man einer Hummel das Licht ausschaltet, hört sie auf die Flügel zu schlagen und fliegt dann auch prompt nicht mehr.
Kann man in einem Dunklen Raum mit Licht an/aus ausprobieren ;-)

Ist das nicht egal, warum Flugzeuge fliegen? Interessant wird es doch erst, wenn die Möhre nicht fliegen will (Laut-Leise-Regler wirkungslos, der Ventilator will seinem Piloten keine Luft mehr zufächeln, etc…) *grins*

Steffen_E schrieb:
Wenn man einer Hummel das Licht ausschaltet, hört sie auf die Flügel zu schlagen und fliegt dann auch prompt nicht mehr.

Die Welt wäre eine Bessere, wenn das auch mit Mücken klappen würde :)

---

Chris

Mr. Lucky schrieb:
Ist das nicht egal, warum Flugzeuge fliegen?

Als Fluglehrer muss ich klar Antworten: nein, das ist nicht egal. ;-)

aber wie weit man geht, ist eine andere Frage. Ich halte alles über die genannte Symptomatik plus ein wenig "wo ist ein quadrat" und "was steht im Zähler und was im Nenner" hinaus, völlig übertrieben. Dann noch Dichtehöhe.

ich kann natürlich auch erklären, was Tollmien Schlichting Wellen sind, und warum Vortex-Generatoren ein cA über 2 schaffen, und warum cA und ca nicht das gleiche sind, ...

Aber wozu?

Einfache Erklärung:

Ein Flugzeug fliegt dann, wenn es sich durch die Luft bewegt und dabei mindestens soviel Luftmasse nach unten ablenkt, welche dem Gewicht des Flugzeugs entspricht (3.Axiom nach Newton).

Flächenflugzeuge bewegen sich im Wesentlichen waagerecht durch die Luft, sie werden dabei entweder durch einen Propeller angetrieben oder sie gleiten sie auf einer mehr oder weniger leicht abwärts geneigten Bahn nach unten. Optimierte Fluggeräte nutzen zur Ablenkung der Luft (entgegen der Gravitationsrichtung) aerodynamisch geformte Flügel und Flügelprofile bzw. Rotorblätter/Propellerblätter für die Auftriebs-/Vortriebserzeugung. Einfache plane entsprechend der Flugbahn (Bewegungsrichtung des Fluggeräts) leicht schiefgestellte Flächen erzeugen im Flug ebenfalls eine Gegenkraft (Auftrieb/Vortrieb), wenn auch nicht so effizient (Lilienthal hat schon in der Frühzeit des Menschenflugs dazu umfangreiche Untersuchungen angestellt).

Die Kausalität des Fliegen liegt in der Verdrängung von Luftmasse, welche die Gegenkraft zur Gravitation bewirkt (actio reactio). Dies gilt ausnahmslos für alle Fluggeräte, fliegenden Tiere und anderweitig fliegenden Gegenstände schwerer als Luft. Durch die universelle Anwendbarkeit dieser Aussage kann festgestellt werden, dass dies der eigentliche Grund (kausal) des Fliegens "schwerer als Luft" ist.

Es müssen jedoch bestimmte Randbedingungen erfüllt sein damit sich ein Fluggerät kontrolliert und stetig fortbewegen kann. Im Wesentlichen musss der durch die Luftablenkung entstehenden Über- und Unterdruck unter und über dem Flügel/Rotor/Propeller in einem bestimmten Verhältnis zu den kinetischen Eigenschaften der Luft stehen (Auftrieb, Geschwindigkeit, dynamische Viskosität). Für den Piloten ist es auch ohne genaue Kenntnisse der Aerodynamik elementar, eine bestimmte Fluggeschwindigkeit nicht zu unterschreiten damit das Überdruck/Unterdruck System nicht zusammenbricht (allgemein als Ströhmungsabriss bekannt).

Die Aerodynamik untersucht u. A durch Simulation rechnerisch, mittels Windkanal und praktischen Flugversuchen die Effekte die im Flug und Windkanal auftreten und versucht rechnerisch Vorhersagen für bestimmte Bedingungen zu machen. Sie verwendet u. A. bekannte Formeln die das Verhalten der Luft, i. B. wenn in Bewegung, entwickelt wurden. Dabei werden in der Simulation des Windkanals die Bezugssysteme vertauscht was unter bestimmten Bedingungen/Aufgabenstellungen zulässig ist. Die dabei entstehenden Stromlinien sind anschaulich und einfach verständlich, entsprechen aber nicht der in Wirklichkeit in Ruhe befindlichen Luft.

Die nicht endende Diskussion "warum fliegt ein Flugzeug" ist vor allem darin begründet, dass zwischen Ursache und Wirkung nicht konsequent unterschieden wird. Der notwendig kontrollierte stetige Auftrieb (abhängig von vers. Randbedingungen) ist die Wirkung. Fehlt dieser ist auch Fliegen nicht möglich. Verständlich dass die Forderung nach den Randbedingungen, also der Wirkung, als Wesentlich angesehen wird. Es widerspricht jedoch der Kausalität. Die Diskussion inwieweit das 3.Axiom mit der Relativitätstheorie/Quantenphysik vereinbar ist, führt ins Leere weil die begreifbare Welt sich an real existierende Menschen wendet und an das was sichtbar und erlebbar ist. Vorstehendes wird nur erwähnt weil verschiedene philosophische Ansichten bezüglich Kausalität existieren.

GonzoFlieger schrieb:
Ein Flugzeug fliegt dann, wenn es sich durch die Luft bewegt und dabei mindestens soviel Luftmasse nach unten ablenkt, welche dem Gewicht des Flugzeugs entspricht (3.Axiom nach Newton).

Das ist schon mal nicht richtig, weil das 3. Axiom von Newton von Kräften spricht, und Du von Massen.

Die Masse muss nicht genauso groß sein wie die Masse des Flugzeuges (ist sie auch nicht)

GonzoFlieger schrieb:
Die Kausalität des Fliegen liegt in der Verdrängung von Luftmasse

Nein, sie liegt im Impulsaustausch und der daraus resultierenden Beschleunigung der Luftmasse.

GonzoFlieger schrieb:
Für den Piloten ist es auch ohne genaue Kenntnisse der Aerodynamik elementar, eine bestimmte Fluggeschwindigkeit nicht zu unterschreiten damit das Überdruck/Unterdruck System nicht zusammenbricht

Auch das ist ziemlich an der Kinematik vorbei. Die Strömung reisst auch nicht ab, weil man zu langsam ist, sondern sie reisst ab, weil man den Anstellwinkel zu hoch macht in dem Versuch den notwenigen Auftrieb aus viel cA bei wenig Geschwindigkeit zu machen.

GonzoFlieger schrieb:
Dabei werden in der Simulation des Windkanals die Bezugssysteme vertauscht was unter bestimmten Bedingungen/Aufgabenstellungen zulässig ist.

Nein, das ist immer zulässig. Kinematik und der Austausch von Kräften ist immer eine Superposition die immer von der Relativbewegung der Austauschpartner abhängig ist und nicht von der globalen Bewegung aussen herum (wie Wind, Erddrehung, Sonneumlaufbahn, Galaxiebewegung, ...)

GonzoFlieger schrieb:
Es widerspricht jedoch der Kausalität.

Bei physikalischen Gesetzen gibt es keine Kausalität und keine Reihenfolge. Die Luftbewegung führt zu Kräften, die Kräfte führen zur Luftbewegung.

GonzoFlieger schrieb:
Die nicht endende Diskussion "warum fliegt ein Flugzeug" ist vor allem darin begründet, dass zwischen Ursache und Wirkung nicht konsequent unterschieden wird.

ich würde eher sagen, das Problem liegt einfach darin, dass nicht vom einfachsten ausgegangen wird, sondern immer was kompliziertes dazugemischt wird (wie Bernoulli), gerne auch noch in unpassendem Zusammenhang und eine Vereinfachung der komplizierten Seite (der wissenschaftlichen) eingebracht wird, der dann aber leider zu Trugschlüssen führt, weil dann weitergehende Gedanken nicht zum Modell passen.

Das passiert bei Bernoulli und Umwegtheorie, bei Lauflängentheorie, bei Billardtheorie, etc. pp.

Sie bilden alle eine schnelles Bild der Auftriebsentstehung, das dann bei anderne Dingen nicht passt und deswegen der Verdacht aufkommt, es sei zu kompliziert zu verstehen.

Deswegen: einfach weglassen die ganzen Theorien sondern nur den Impuls betrachten und beobachten, warum Koanda irgendwann nicht mehr geht.
Damit ist alles erklärbar, Langsamflug, Schnellflug, Ruderwirksamkeiten, Wendemomente, Strömungsabriss, Rückenflug, Trudeln, ...

Können wir mal wieder zum Fliegen als Thema zurück kommen?

Es ist belustigend die verzweifelten Versuche zu lesen "Fliegen" einfach zu erklären. Die aus der Vereinfachung entstehenden (Kopf-)Modelle werden bei Strömungsphysik eben doch sehr schnell sehr falsch ausserhalb extrem eng gesteckter Grenzen (die wir regelmässig verlassen bei unseren Flugzeugen für diese Modelle). Auf dem Niveau eines Forums wie diesen und dann noch unter der Überschrift "UL" sollten wir das Thema nicht weiter verfolgen und zumindest ich werde jetzt nur noch lesend teilnehmen.

Frankie schrieb:
Können wir mal wieder zum Fliegen als Thema zurück kommen?

Bei dem Thema sind wir die ganze Zeit.

Frankie schrieb:
Es ist belustigend die verzweifelten Versuche zu lesen "Fliegen" einfach zu erklären.

und ich finde es betrüblich, wie man immer wieder versucht die Grundphysik komplizierter zu machen als sie ist.

Strömungsphysik wie Du es nennst, ist der ganzen Sache nachgelagert und für das Grundverständnis irrelevant.

Aber das hat ja nur ein Inhaber eines Lehrstuhls für Aerodynamik und Strömungslehre gesagt, was weiss ich schon... 

Steffen_E schrieb:
Aber das hat ja nur ein Inhaber eines Lehrstuhls für Aerodynamik und Strömungslehre gesagt, was weiss ich schon... 

Ich habe auch nur einen Preis für "die herausragende didaktische Darstellung strömungsphysikalischer Forschung" bekommen, also was weiss ich schon ... im Vergleich zu einem UL Forum ...