Schädlicher Widerstand (Parasite Drag)
Schädlicher Widerstand entsteht durch die Bewegung des Flugzeugs durch die Luft und hängt nicht direkt mit der Auftriebserzeugung zusammen. Er setzt sich zusammen aus: Formwiderstand (Pressure Drag), Reibungswiderstand (Skin Friction Drag) und Interferenzwiderstand.
Schädlicher Widerstand steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit: Doppelte Geschwindigkeit = vierfacher Widerstand. Daher dominiert er bei hohen Geschwindigkeiten. Reduzierung durch: strömungsgünstige Formgebung, glatte Oberflächen, Verkleidungen.
Induzierter Widerstand
Induzierter Widerstand ist der „Preis“ für den Auftrieb. An den Flügelspitzen strömt Luft von der Unterseite (Hochdruck) zur Oberseite (Niederdruck) und erzeugt Wirbel. Diese Wirbel neigen den lokalen Auftriebsvektor nach hinten → induzierter Widerstand.
Induzierter Widerstand ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit: Er ist am größten bei niedrigen Geschwindigkeiten (hoher AoA). Ein Flügel mit hoher Streckung (Aspect Ratio) erzeugt weniger induzierten Widerstand (z. B. Segelflugzeuge).
Gesamtwiderstand und V_MD
Gesamtwiderstand = Schädlicher Widerstand + Induzierter Widerstand. Es gibt eine Geschwindigkeit, bei der der Gesamtwiderstand minimal ist: V_MD (Minimum Drag Speed). Bei V_MD sind schädlicher und induzierter Widerstand gleich groß.
V_MD ist gleichzeitig die Geschwindigkeit für den besten Gleitwinkel. Unterhalb von V_MD steigt der Gesamtwiderstand (induzierter Widerstand dominiert) — man befindet sich „auf der Rückseite der Widerstandskurve“ (Region of Reversed Command).
- Schädlicher Widerstand ∝ V² — dominiert bei hohen Geschwindigkeiten
- Induzierter Widerstand ∝ 1/V² — dominiert bei niedrigen Geschwindigkeiten
- Gesamtwiderstand minimal bei V_MD (schädlich = induziert)
- Hohe Streckung (Aspect Ratio) reduziert induzierten Widerstand
- V_MD = bester Gleitwinkel
- 1Warum steigt der induzierte Widerstand bei niedriger Geschwindigkeit?
- 2Was ist V_MD und warum ist sie für das Gleiten wichtig?
- 3Wie wirkt sich die Flügelstreckung auf den induzierten Widerstand aus?