Der WiderständeAn jedem von Luft umströmten Körper entsteht Widerstand wobei aber nur unter betimmten Vorraussetzungen auch Auftrieb erzeugt wird. |
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Dieser Luftwiderstand ensteht grundsätzlich durch Reibung der Luftteilchen untereinander oder an der Oberfläche des umströmten Körpers. |
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Der Widerstand im Allgemeinen unterscheidet sich in verschiedenen Widerstandsarten : |
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Der Formwiderstand |
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Je nach Größe und Anströmrichtung erzeugen verschiedene Körper Verwirbelungen, die den Druckwiderstand bilden. So haben verschieden geformte Körper mit gleicher Stirnfläche auch verschiedene Widerstandsbeiwerte. Z.B. |
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Die für den Flug notwendige Auftriebskraft wird also vom Tragflügel erzeugt. Dieser Tragflügel hat, betrachtet man den Querschnitt des Flügels, eine gewölbte, tropfenförmige Profilform. Die Eigenschaften eines Profils werden mit folgenden Parametern angegeben :verschiedene Körper und ihr Widerstandsbeiwert Bei all diesen Formen außer der Kugel hängt der Widerstandsbeiwert von der Anblasrichtung, also vom Anstellwinkel, ab. Der Cw-Wert ist jedoch unabhängig von Luftdichte und Strömungsgeschwindigkeit. |
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Der Reibungswiderstandoder Grenzschichtwiderstand.Die Oberfläche spielt hier eine große Rolle. Eine rauhe Oberfläche, z.B. durch Schmutz oder Insektenbeschlag, führt zu einer dickeren, turbulenten Grenzschicht in der auf Grund unterschiedlicher Teilchengeschwindigkeiten Reibungskräfte auftreten. Dadurch entsteht erheblich mehr Reibungs- und Grenzschichtwiderstand als an glatten Oberflächen. Glatte Oberflächen begünstigen eine längere laminare Anlaufstrecke und damit auch einen späteren Umschlag in eine turbulente Grenzschicht. |
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Der ProfilwiderstandDer Gesamtwiderstand des Profil setzt sich aus Druckwiderstand und Reibungswiderstand zusammen. |
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Der induzierte Widerstand
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Zusammenfassend setzt sich der Widerstand des Tragflügels aus Druckwiderstand, Reibungswiderstand und induziertem Widerstand zusammen. |
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Der Interferenzwiderstandund Gesamtwiderstand Rumpf / Tragflächenübergänge, Rumpf / Höhenruderübergänge, Beschläge usw. erzeugen ebenso Widerstand. An diesen Stellen beeinflussen sich z.B. Rumpfströmungen und Tragflächenströmung gegenseitig. Verwirbelte Lufteilchen am Rumpf stören hier Teile der Strömung an der Tragfläche oder des Leitwerks im Bereich der Übergänge und umgekehrt. Hier ensteht der Interferenzwiderstand. Der Gesamtwiderstand des Flugzeugs ist meist größer als die Summe der Widerstände der Einzelbauteile. Die Ursache liegt in der Überlagerung von einzelnen Störungen durch die weiterer Widerstand entsteht. Die Differenz zwischen Gesamtwiderstand und der Summe der Einzelwiderstände ist der Interferenzwiderstand. |
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Der RestwiderstandJener Widerstand der nicht zur Auftriebserzeugung dient, wird als Restwiderstand bezeichnet. |
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Flügelwiderstand + Restwiderstand = Gesamtwiderstand |
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