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Ein gemeinsam mit dem Brandneburgischen Colloquium zur Fachdidaktik Physik veranstalteten Festkolloquium anlaesslich des 65. Geburtstages von Prof. Dr. Klaus Liebers spricht:

Wolfgang Send, DLR e.V., Institut fuer Aeroelastik-Goettingen

``Physik des Fliegens - Experimentalvortrag'' Alles Fliegen ist Erzeugen von Luftwiderstand alle Flugarbeit ist Ueberwinden von Luftwiderstand

Hatte der Wegbereiter der modernen Luftfahrt noch die Natur zum Vorbild des Fliegens, so ist die Technik zu anderen Loesungen vorgestossen: Mit Triebwerken statt Schwingenflug heben heute Flugzeuge von der Startbahn ab. Den Start beherrscht Newtons Gesetz { Kraft = Masse x Beschleunigung }. Allein die Schubkraft entscheidet ueber den gelungenen Start zu gegebener Laenge der Landebahn. Aufklaeren konnte Lilienthal noch nicht, wie die Lebewesen ihre Schubkraft beim Schwingenflug entfalten, aber seine Beobachtungen sind von bewundernswerter Genauigkeit. Dies zeigen seine Daten im Vergleich zum theoretischen Modell. Vom Vortragenden ist zusammen mit seinem Partner Felix Scharstein der Rundlauf ANIPROP RL3 entwickelt worden, der die grundlegenden Experimente zur Physik des Fliegens im Hoersaal zeigt. Ein kuenstlicher Vogel fliegt in diesem modernen Rundlauf. Gemessen wird zunaechst die zu ueberwindende Widerstandskraft durch Schleppen des Vogels, dann die im Stand erzeugte Schubkraft beim Schlagen und Drehen der Fluegel, schliesslich der freie Flug auf einer Kreisbahn aus eigener Kraft. Das zentrale Gleichgewicht im horizontalen Flug lautet: Der Auftrieb gleicht das Gewicht aus, der Schub ueberwindet den Widerstand der Stroemung. Im Experiment ist zu sehen, dass bereits eine duenne ebene Platte ohne Woelbung Auftrieb oder Abtrieb erzeugt, je nach der Neigung der Platte gegenueber der Anstroemung. Die Erzeugung der Vortriebskraft durch aufgebrachte Leistung an den Schlagmuskeln hat einen spiegelbildlichen Vorgang: Die unerwuenschte Entnahme von Leistung aus dem umgebenden Luftstrom, bekannt als das technisch bedeutsame und gefaehrliche Flattern einer Flugzeugtragflaeche. Im Experiment wird gezeigt, dass es eine Grenzgeschwindigkeit gibt, unterhalb der die Auslenkung durch eine Stoerung gedaempft, oberhalb davon extrem angefacht ist.

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