Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem ...

Induzierter Widerstand
Kapitel 2. Physikalische Grundlagen
Auftriebserzeugende Körper besitzen einen Unterdruck auf ihrer Oberseite und einen
Überdruck auf ihrer Unterseite (Abb. 2.8). An den Flügelenden stossen die unterschiedlichen
Druckgebiete zusammen. Luftmassen strömen von der Unterseite nach oben um
den Druckunterschied auszugleichen. Dies erzeugt gegenläufige Wirbel an beiden Enden
des Flügels. Die stetige Erzeugung dieser Wirbel entzieht dem Flugzeug Bewegungsenergie
und wird induzierter Widerstand genannt. Dieser Effekt hat einen grossen Einfluss
auf den Gesamtwiderstand.
2.2 Trägheitsmoment
Abbildung 2.8: Induzierter Widerstand
Rotierende Gegenstände besitzen ein Trägheitsmoment. Es gibt an, wie leicht sich die
Rotationsbewegung des Körpers ändern lässt. Je nach Drehachse ist dieser Wert verschieden.
Verdeutlichen sie sich folgendes Beispiel: Wir halten eine lange Stange aus Metall in
der Hand. Erfahrungsgemäss kann man ihn ganz leicht um seine Längsachse drehen. Um
ihn aber um eine abstehende Achse (siehe Abb. 2.9) zu drehen braucht es mehr Kraft.
Das Trägheitsmoment beinhaltet die ganze Geometrie des Körpers. Verändert sich die
Drehachse oder die Geometrie des Körpers, so ändert sich auch das Trägheitsmoment.[9]
2.3 Starrer Körper
Da das Flugzeug im Idealfall ein starrer Körper ist, sich also nicht verformt, besitzt
es sechs Freiheitsgrade. Dies sind drei Translationsfreiheitsgrade und drei Rotationsfreiheitsgrade.
Das Flugzeug kann man also durch Position und Orientierung eindeutig
dargestellt werden.
Entwicklung eines Flugsimulators basierend auf einem physikalischen Modell 15