Anstellwinkel und Auftriebsbeiwert
Der Auftriebsbeiwert (C_L) steigt nahezu linear mit dem Anstellwinkel (AoA). Bei ca. 15°–18° AoA (profilabhängig) erreicht C_L sein Maximum (C_L_max). Wird dieser kritische Anstellwinkel überschritten, reißt die Strömung ab — der Überziehzustand (Stall) tritt ein.
Wichtig: Der Stall tritt bei einem bestimmten Anstellwinkel ein, NICHT bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Allerdings gibt es für jede Konfiguration eine Überziehgeschwindigkeit (V_S), bei der im unbeschleunigten Flug (1g) der kritische AoA erreicht wird.
Druckverteilung am Profil
Auf der Flügeloberseite herrscht Unterdruck (Sog), auf der Unterseite Überdruck. Etwa zwei Drittel des Auftriebs werden durch den Sog auf der Oberseite erzeugt, nur ein Drittel durch den Druck auf der Unterseite.
Der Druckmittelpunkt (Centre of Pressure, CP) ist der Punkt, an dem die resultierende Auftriebskraft angreift. Er wandert mit dem AoA: bei kleinem AoA liegt der CP weiter hinten, bei großem AoA weiter vorne. Dies beeinflusst die Längsstabilität.
Profilformen
Symmetrische Profile erzeugen bei 0° AoA keinen Auftrieb und werden oft für Leitwerke verwendet. Asymmetrische (gewölbte) Profile erzeugen bereits bei 0° AoA Auftrieb und sind Standard für Tragflügel.
Dicke Profile (z. B. NACA 4415) bieten hohen C_L_max und gutmütiges Stall-Verhalten — ideal für Schulflugzeuge. Dünne Profile haben weniger Widerstand, aber ein abrupteres Stall-Verhalten. Die Wölbung (Camber) bestimmt den Null-Auftriebswinkel.
- C_L steigt mit AoA bis zum C_L_max am kritischen Anstellwinkel
- Stall: Strömungsabriss bei kritischem AoA, NICHT bei bestimmter Geschwindigkeit
- ~2/3 des Auftriebs kommen vom Sog auf der Flügeloberseite
- Centre of Pressure wandert mit AoA (nach vorne bei hohem AoA)
- Asymmetrische Profile: Auftrieb bei 0° AoA, gewölbt = Standard am Flügel
- 1Warum tritt der Stall bei einem bestimmten Anstellwinkel und nicht bei einer bestimmten Geschwindigkeit ein?
- 2Woher kommt der größere Anteil des Auftriebs — von der Ober- oder Unterseite?
- 3Wie verschiebt sich der Druckmittelpunkt mit dem Anstellwinkel?