Bodeneffekt
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(Ground effect)

Wie sie fliegen
(Überblick):

Physikalische Sicht
Populäre Erklärung
Newton und Auftrieb
Flügel als Pumpe
Luft hat Viskosität
Flügel als Schaufel
Anstellwinkel
Auftriebsleistung
Flügeleffektivität
Energie und Last
Wirbelschleppen
Bodeneffekt
Schlussfolgerungen

Ein anderes allgemeines Phänomen, das gerne missverstanden wird, ist das des Bodeneffektes. Dabei handelt es sich um die erhöhte Effizienz eines Flügels beim Flug in einer Höhe von etwa der Flügellänge. Ein Tiefdecker-Flugzeug erfährt eine Verringerung des Widerstands um 50%, kurz bevor es aufsetzt. Es existiert viel Verwirrung um den Bodeneffekt. Viele Piloten glauben irrtümlich, dass der Bodeneffekt das Resultat davon ist, dass die Luft zwischen dem Flügel und dem Boden zusammengedrückt wird.

Um den Bodeneffekt zu verstehen, ist es notwendig, ein Verständnis vom Upwash zu haben. Für den Druck, der bei langsamem Flug eine Rolle spielt, wird die Luft als nicht zusammendrückbar angenommen. Wenn die Luft über der Oberseite des Flügels und nach unten beschleunigt wird, muss sie ersetzt werden. Deshalb muss etwas Luft um den Flügel herum fließen (unterhalb und vorwärts und dann nach oben), um einen Ausgleich zu bewirken, ähnlich dem Fluss des Wassers um ein Kanu-Paddel beim Rudern. Das ist die Ursache von Upwash.

Wie zuvor festgestellt, beschleunigt Upwash die Luft in der für Auftrieb falschen Richtung. Deshalb ist eine größere Menge Downwash notwendig, um den Upwash auszugleichen sowie den notwendigen Auftrieb zur Verfügung zu stellen. Daher wird mehr Arbeit erledigt und es ist mehr Energie erforderlich. Nahe am Boden wird der Upwash verringert, weil der Boden die Zirkulation der Luft unter dem Flügel hemmt. Deshalb ist hier weniger Downwash notwendig, um den Auftrieb zu erzeugen. Der Anstellwinkel wird verringert und damit die induzierte Energie, wodurch der Flügel effizienter wird.

Zuvor haben wir geschätzt, dass eine Cessna 172, die bei 110 Knoten fliegt, ungefähr 2,5 ton/sec [Luft] umleiten muss, um Auftrieb zu erzielen. In unseren Berechnungen vernachlässigten wir den Upwash. Von der Größe des Bodeneffektes aus betrachtet wird klar, dass die Menge der umgeleiteten Luft vermutlich mehr als 5 ton/sec beträgt.

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