Tauchboote steigen nur deshalb auf, weil sie leichter sind, als das sie umgebende Wasser. Ballone machen es ihnen in der Luft nach. Und Flugzeuge? Sie sind viel schwerer als Luft, steigen aber dennoch auf, wie ist das möglich? Flugzeuge brauchen somit einer besondere, gegen die Erdanziehung gerichtete Kraft, um fliegen zu können.

Diese Kraft ist der Aerodynamische Auftrieb (lateinisch „aer“ = Luft und „dynamis = Kraft). Er entsteht mit besonders gewölbten Flügeln, die als Tragflächen wirken. Das fliegende Flugzeug folgt einem Gesetz, das von dem Schweizer Physiker Daniel Bernoulli entdeckt worden ist. Er fand, dass in einer Luftströmung, gegenüber dem äußeren Luftdruck, in Strömungsrichtung ein sehr großer Druck – und senkrecht zur Strömung, ein Unterdruck entsteht. Die Druckunterschiede sind umso größer, je größer die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist.

Die Form eines Tragflügels, lässt die Luft an seiner Oberseite schneller strömen, als an seiner Unterseite. Durch den entstehenden Unterdruck an der Oberseite, wird der Flügel nach oben gesogen. Der Auftrieb der das Flugzeug trägt, hängt ab von der Fluggeschwindigkeit, von der Stellung der Flügel und auch von deren Fläche. Um den selben Auftrieb zu erreichen, muss die Flügelfläche bei geringer Geschwindigkeit größer sein, als bei hohen. Deshalb besitzen moderne Flugzeuge verstellbare Flügel, die bei Start und Landung vergrößert, während des Flugs hingegen verkleinert werden können. Weil die Luft mit zunehmender Höhe immer dünner wird und der Luftwiderstand dadurch geringer, fliegen die großen Verkehrsflugzeuge alle in großen Höhen. Die meisten großen Flugzeuge werden von Strahltriebwerken angetrieben. Diese sogenannten Düsenflugzeuge, erreichen Geschwindigkeiten um 1.000 Kilometer pro Stunde.

Langsamer sind die Propellerflugzeuge. Sie schrauben sich regelrecht durch die Luft, können aber kaum schneller als 800 Kilometer in der Stunde fliegen. Dennoch werden auch große Propellerflugzeuge immer noch gebaut. Propeller eignen sich hervorragend für den Antrieb schwerer und langsamer Frachtflugzeuge, die nur kurze Start- und Landebahnen benötigen.

Mit einer winzigen Start- und Landefläche kommt der Hubschrauber oder ‚Helikopter‘ aus. Beim Start kreisen die Drehflügel – die Rotorblätter – in fast waagerechter Stellung und erzeugen einen senkrechten Auftrieb. Werden sie schrägt geneigt, entsteht eine horizontal wirkende Vortriebskraft – der Helikopter fliegt geradeaus.

Bemerkenswertes: Der Flugsimulator

Um auf alle möglichen Flugsituationen bestens vorbereitet zu sein, trainieren künftige Piloten in einem Flugsimulator. Das ist ein originalgetreu nachgebildetes Cockpit mit sämtlichen Bedienungselementen. Bewegt der Pilot den Steuerknüppel, neigt eine computergesteuerte Hydraulik die Kabine. Der Pilot bekommt den Eindruck, als säße er in einer richtigen Maschine.


How Does A Wing Actually Work?