Fragen und Antworten zum Artikel "Physik des Fliegens"


Der Artikel "Physik des Fliegens" war der erste und bislang auch einzige Artikel, der sich jemals in den Physikalischen Blättern (ab 2002 Physik Journal) den Grundlagen der klassischen Aerodynamik gewidmet hat. Nach dem Erscheinen des Artikels gab es über einen längeren Zeitraum hinweg zahlreiche Rückmeldungen an den Verfasser und auch eine lebhafte  Korrespondenz. Einige Fragen sind nachfolgend mit ihrer Antwort wiedergegeben, da sie zum Teil grundsätzliche Probleme betreffen.

  1. Frage: In der Wochenzeitschrift "Die Zeit" erschien (Ausgabe 21/2001) ein Artikel zur Aerodynamik unter dem Titel "Hier irrt die Schulweisheit". Dort wurde der Auftrieb mit einem sogenannten Coanda-Effekt begründet. Was ist das? Kennen Sie den Artikel?  Wenn ja - Was halten Sie von diesem Artikel? Werden hier die alten  Fehler nicht erneut wiederholt?  - Antwort
  2. Frage: Die Ausgabe zeigt das Flugzeug mit dem riesigen Wirbel. Wo stammt diese Aufnahme her? - Antwort
  3. Frage: Bei manchen Wetterlagen sieht man Streifen hinter einem Flugzeug, die ich als Kondensstreifen kenne? Sind das die Wirbel hinter den Flügelspitzen? - Antwort
  4. Frage: Was ist denn nun eher da: Druck oder Geschwindigkeit? Das ist ja wie mit der Henne und dem Ei. - Antwort
  5. Frage: Wo kommt der Auftrieb her? Da ist doch wohl allein der Druck entscheidend! - Antwort
  6. Frage: Kann man den Wirbel in Bild 9 Ihres Artikel in eine quantitative Verbindung zu der theoretischen Rechnung in Bild 8 bringen? - Antwort
  7. Frage: Sie sagen (S. 52, 2. Spalte): "Der Auftrieb steht definitionsgemäß senkrecht auf der Bahnrichtung und verbraucht keine Leistung." Wenn ich von  Acapulco nach Mexico City fliege, habe ich einen Höhenunterschied von 3000 m. Das ist doch nur durch Leistung zu bewerkstelligen. - Antwort
  8. Frage: Ihr Ansatz über das Vektorpotential für den Auftrieb ist theoretisch nachvollziehbar, aber Sie machen ja einen weiten Bogen. Wieso nehmen Sie nicht das skalare Potential für die inkompressible Strömung, wie es in allen Lehrbüchern steht: v = -grad phi? Damit erhalte ich doch exakte Lösungen für das, was Sie (mit einem schönen Namen) als das "Umströmungsproblem" bezeichnen. - Antwort
  9. Frage: Eine Nachfrage zu Frage 7: Wenn ich mit einem starken Triebwerk senkrecht hoch fliege, kann ich doch trotzdem Auftrieb haben. Dann stimmt Ihre Antwort auf Frage 7 doch nicht mehr. - Antwort
  10. Frage: Warum haben Sie etwas dagegen, die Strömung mit Auftrieb als Überlagerung einer Wirbelströmung und einer kräftefreien Potentialströmung zu erklären? Der Magnuseffekt eines rotierenden Zylinders ist doch ein physikalisch gut belegter Effekt. - Antwort
  11. Frage: Die Abbildung 4 in Ihrem Artikel erweckt den Eindruck, als ob die Profilsehne in  Bahnrichtung liegen muss. Sie schreiben aber, dass der Auftrieb definitionsgemäß senkrecht auf der Bahnrichtung steht. - Antwort
  12. Frage: Sie wollen in Ihrem Artikel prinzipielle Fragen klären. In einem wesentlichen Punkt zum Auftrieb scheint es aber zu haken: Wenn der 2D-Fall leistungslos ist und nur Auftrieb erzeugt, wo bleibt dann die Gegenkraft? Newtons actio=reactio gilt doch auch hier. Eine umgelenkte und abwärts gerichtete Strömung würde die einfache Antwort sein. Ich bin sehr auf Ihre Antwort gespannt. - Antwort
  13. Frage: Eine Nachfrage zur Ihrer Antwort auf Frage 12: Ihr Beispiel leuchtet zwar ein, aber es ist eine andere Anordnung als ein einzelnes Profil. Wenn man um das Profil in Abb. 5 Ihrer Arbeit eine geschlossene Kontrollfläche legt, muss man doch ebenso die Gegenkraft finden. - Antwort