Aerodynamik und Flugphysik: Wie moderne Flugzeuge fliegen
Die Physik des Fliegens basiert auf vier grundlegenden Kräften: Auftrieb, Schwerkraft, Vortrieb und Luftwiderstand. Der Auftrieb entsteht hauptsächlich an den Flügeln durch deren besondere aerodynamische Form. Die gewölbte Oberseite der Flügel führt zu einer schnelleren Luftströmung, während die Luft an der Unterseite langsamer strömt. Dieser Geschwindigkeitsunterschied erzeugt einen Druckunterschied - einen Unterdruck oberhalb und einen Überdruck unterhalb des Flügels.
Definition: Der Auftrieb ist die nach oben gerichtete Kraft, die entsteht, wenn sich ein Körper durch ein Fluid hier:Luft bewegt. Diese Kraft wirkt der Schwerkraft entgegen.
Die Wirbelschleppe ist ein faszinierendes aerodynamisches Phänomen, das hinter jedem Flugzeug entsteht. Diese rotierenden Luftwirbel können besonders bei großen Verkehrsflugzeugen sehr stark sein und stellen für nachfolgende Flugzeuge eine potenzielle Gefahr dar. Um diese Wirbelschleppen zu minimieren und gleichzeitig den Treibstoffverbrauch zu reduzieren, werden moderne Flugzeuge mit sogenannten Winglets ausgestattet - vertikale Verlängerungen an den Flügelspitzen.
Der Vortrieb, der durch Propeller oder Düsentriebwerke erzeugt wird, muss größer sein als der Luftwiderstand, damit sich das Flugzeug vorwärts bewegen kann. Gleichzeitig muss der Auftrieb die Schwerkraft überwinden, damit das Flugzeug abheben und in der Luft bleiben kann. Diese präzise Balance der Kräfte ermöglicht den kontrollierten Flug.