Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem ...

Kapitel 2. Physikalische Grundlagen
sere Fläche besitzt. Diese Theorie schliesst daraus, dass die Luftteilchen, die an der
Oberseite des Flügels vorbei fliessen, schneller sein müssen, als jene an der Unterseite.
Weiter geht die Theorie davon aus, dass die oberen und unteren Teilchen nach dem Flügel
wieder zusammentreffen. Abbildung 2.3 veranschaulicht die Situation. Zwei Argumente
gegen diese Theorie sind: Auch symmetrische oder flache Flügelprofile (Papierflieger)
erzeugen Auftrieb. Die Annahme, dass sich die Teilchen am Ende wieder treffen, beruht
auf keinem physikalischem Gesetz und wurde auch experimentell widerlegt.
Abbildung 2.3: Longer Path
Richtige Theorie : Luft wird umgelenkt
Die als heute richtig angesehene Theorie besagt, das die Luftmassen durch die Tragfläche
umgelenkt werden und der Flügel dadurch Auftrieb gewinnt. Der Körper ist von Gas
umgeben, gleitet an seiner Form entlang und wird nach unten gestossen. Zu bemerken
ist, dass Ober- und Unterseite am Auftrieb gleichermassen beteiligt sind.
Strömungsabriss
Abbildung 2.4: Turning Fluid
Der folgende aerodynamische Effekt wurde zusätzlich in das physikalische Modell eingebaut,
da er in der Realität einen grossen Einfluss auf das Flugverhalten ausübt: Siehe
Abbildung 2.5. Erhöht man den Anstellwinkel einer Tragfläche bezüglich der Anströmungsrichtung,
so erhöht sich erwartungsgemäss auch der Auftrieb. Der Auftrieb erreicht
sein Maximum, sobald die Strömung abreisst (eng. stall). Der Maximalwinkel variiert je
nach Flügelform.
2.1.4 Luftwiderstand
Der Gesamtwiderstand eines Flügels berechnet sich aus dem Restwiderstand und dem
induzierten Widerstand. Der induzierte Widerstand wird von Wirbeln hervorgerufen, die
hinter einem auftriebserzeugenden Körper entstehen. Der Restwiderstand hängt weniger
mit der Auftriebserzeugung zusammen als mit der Form und Beschaffenheit des Körpers.
Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem physikalischen Modell 13