Wie fliegt ein Flugzeug?

Eine Kinderfrage von Abram Kom Kenmege aus Tetingen.

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Flugzeuge sind schwer. Eine große Passagiermaschine wie die Boeing 747 kann bis zu 400 Tonnen wiegen. Das entspricht dem Gewicht von etwa 50 bis 60 afrikanischen Elefanten. Trotzdem schweben Flugzeuge kilometerweit über der Erde. Wie ist das möglich? Hier erfährst du mehr!

Der Auftrieb — so geht’s nach oben

Dass Flugzeuge vom Boden abheben können, liegt am Auftrieb. Das ist ein physikalisches Gesetz. Dass dieses Gesetz wirkt, liegt an den Flügeln des Flugzeugs, den Tragflächen. Sie haben eine spezielle Form: oben gewölbt und unten flacher. Wenn das Flugzeug schnell genug nach vorne fliegt, strömt die Luft über und unter die Tragflächen. Die Luft oben muss einen weiteren Weg zurücklegen und strömt schneller als die Luft unten. Dadurch entsteht unter den Tragflächen ein höherer Druck als oben. Dieser Druckunterschied drückt das Flugzeug nach oben. Das ist der Auftrieb.

Der Schub — so geht’s vorwärts

Damit das Flugzeug schnell genug fliegen kann, braucht es Schub. Schub ist die Kraft, die das Flugzeug dank der Triebwerke nach vorne drückt. Triebwerke sind wie riesige Motoren. Sie saugen Luft an, pressen sie zusammen und stoßen sie hinten mit viel Kraft hinaus. So wird das Flugzeug vorwärts katapultiert.

Die Steuerung — so bleibt das Flugzeug auf Kurs

Damit das Flugzeug in die richtige Richtung fliegt, muss der Pilot oder die Pilotin es steuern. Das funktioniert mit speziellen Teilen am Flugzeug, die Ruder genannt werden.

Es gibt:

• das Höhenruder: Es sorgt dafür, dass das Flugzeug steigen oder sinken kann.
• das Seitenruder: Es hilft, das Flugzeug nach links oder rechts zu wenden.
• die Querruder: Sie kippen die Tragflächen, damit sich das Flugzeug drehen kann.

Landen — so gelingt eine sichere Landung

Wenn ein Flugzeug landen will, verringert der Pilot oder die Pilotin den Schub. Das Flugzeug wird langsamer und sinkt. Die Landeklappen an den Flügeln werden ausgefahren. Sie verändern die Form der Tragflächen, so dass der Auftrieb kleiner wird. Kurz vor der Landung setzen die Räder des Flugzeugs auf der Landebahn auf. Dann werden Bremsen und ein Umkehrschub eingesetzt, damit die Maschine rechtzeitig stoppt.

Fliegen ist also keine Zauberei, sondern reine Wissenschaft! Mit der richtigen Kombination aus Auftrieb, Schub und Steuerung wird ein schweres Flugzeug zu einem eleganten Vogel am Himmel.

Experiment: Das fliegende Blatt

Der Auftrieb lässt nicht nur Flugzeuge in die Luft steigen. Probiere selbst aus, wie dieses Gesetz wirkt! Dieses Experiment mit einem Lineal und einem Bogen Papier zeigt, wie Auftrieb funktioniert — durch Sog und Unterdruck.

Du brauchst:

• ein Lineal
• einen Bogen Papier (A4)

So geht’s:

1. Lege das Lineal quer vor dich hin und lege das Papier so darauf, dass die längere Seite übersteht.
2. Halte das Papier mit deinen Daumen fest (oder klebe es fest) und halte das Lineal vor deinen Mund.
3. Das Papier ist jetzt leicht gewölbt. Es hängt über das Lineal nach unten. Puste jetzt über die Wölbung des Papiers hinweg.
4. Du wirst sehen, dass das Papier nach oben steigt — das ist der Auftrieb!

Warum passiert das?

Wenn du pustest, strömt die Luft schnell über die Oberseite des Papiers. Weil die Luft dort schneller ist, gibt es über dem Blatt weniger Luftteilchen als unter dem Blatt (wo die Luft langsamer ist). Über dem Blatt entsteht ein Unterdruck. Dieser erzeugt einen Sog, der das Blatt nach oben zieht. So kannst du den Auftrieb ganz einfach selbst nachmachen.