03.08.2007
aerokurier

Das Prinzip des Bodeneffektes

Je geringer der Abstand des Flugzeugs zum Boden, umso enger wird der Luftspalt zwischen Tragflügelhinterkante und Terrain. Dadurch verkleinert sich der Abwindwinkel hinter dem Flügel.

Je geringer der Abstand des Flugzeugs zum Boden, umso enger wird der Luftspalt zwischen Tragflügelhinterkante und Terrain. Dadurch verkleinert sich der Abwindwinkel hinter dem Flügel. Dies kommt einer Vergrößerung des effektiven Anstellwinkels gleich. Bei unverändertem geometrischem Anstellwinkel erfolgt daher in Bodennähe eine Auftriebssteigerung. Die gestaute Luft bremst die Strömung unter dem Flügel ab. Der dort bei gleich bleibendem geometrischem Anstellwinkel zunehmende Druck führt zu erhöhtem Auftrieb. Dabei wandert der Auftriebsschwerpunkt nach hinten.

Zusätzlich verstärkt wird dieser Effekt durch die Abnahme des induzierten Widerstandes dicht über dem Boden. Infolge des Druckausgleichs zwischen Tragflügelober- und Tragflügelunterseite bilden sich Luftwirbel an den Flügelrändern. Die so entstandenen Randwirbel an der Flügelhinterkante und den Tragflügelenden beschleunigen den Luftstrom nach unten. Daher wird neben dem Auftrieb noch eine der Bewegungsrichtung entgegengesetzte Kraft erzeugt, der induzierte Widerstand. Dieses so generierte Luftpolster bewegt sich mit dem Flugzeug vorwärts. Dicht über dem Boden kann die Luft kaum noch nach unten strömen. Sie wird gezwungen, nahezu horizontal abzufließen. Energie, die sonst zur Überwindung des induzierten Widerstandes aufgebracht werden muss, lässt sich somit einsparen. Das Auftriebs-Widerstands-Verhältnis wächst bei Bodenannäherung auf den zweieinhalb- bis dreifachen Wert.

Das Phänomen beginnt in einer Höhe über dem Boden, die gleich oder kleiner als die Spannweite des Tragflügels ist. Zunächst reduziert sich der induzierte Widerstand um zirka ein Prozent. Der Effekt wird umso größer, je dichter der Tragflügel über dem Boden ist. Bei einer Bodenüberhöhung von einem Zehntel der Spannweite sind es bereits 50 Prozent. Pilotiert man einen Tiefdecker, ist man mit den Folgeerscheinungen mehr konfrontiert als bei Hoch- beziehungsweise Schulterdeckern.  




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