Fliegen (Fortbewegung)
Fliegen bedeutet im allgemeinen Sinn die Fortbewegung eines Körpers durch die Luft entweder durch Ausnutzung der Gesetze der Aerodynamik (Flugzeuge, Hubschrauber) oder durch das Leichter als Luft Prinzip (Ballone, Luftschiffe; der Ballonfahrer/Luftschiffer spricht jedoch vom Fahren). Ferner wird auch die Fortbewegung durch Rückstoß (Rakete) sowie die Bewegung entlang einer ballistischen Bahn (Projektil, Satellit usw.) als Fliegen bezeichnet.
Fliegen können "wie die Vögel" ist seit altersher ein Menschheitstraum gewesen (Ikarus, Flugmobil von Leonardo da Vinci, Otto Lilienthals Fluggerät), der mit dem ersten Flug (kontrolliert, motorisiert, manngesteuert, schwerer als Luft) der Gebrüder Wright 1903 seine Erfüllung fand. Siehe auch Luftfahrt und Geschichte der Luftfahrt.
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Fliegen von Flugzeugen
Flugzeuge halten sich trotz ihres Eigengewichtes in der Luft, indem sie mit ihren Tragflächen die entgegen der Flugrichtung anströmende Luft fortwährend nach unten ablenken und dadurch eine nach oben gerichtete Kraft erfahren. Die Ablenkung geschieht nicht nur durch die Unterseiten, sondern auch - sogar in stärkerem Maße - durch die Oberseiten der Tragflächen, weil diese schräg zur Luftströmung angeordnet sind, d.h. mit einem Anstellwinkel operieren.
Bei den meisten Tragflächen ist die Unterseite nur leicht konvex bis gerade und die Oberseite konvex, es gibt jedoch auch symmetrisch gestaltete Profile. In beiden Fällen beschleunigt sich die Strömung auf der Oberseite der Tragfläche, es entsteht ein Unterdruck gegenüber dem Luftdruck der Umgebung. Auf der Unterseite der Tragfläche entsteht aus analogem Grund ein - wenn auch geringerer - Druckanstieg. Die Druckdifferenz zwischen Unter- und Oberseite der Tragfläche bewirkt einen Sog senkrecht zur anströmenden Luft in Richtung Oberseite der Tragfläche, den Auftrieb, s.a. Flugstrecke, Flugreise
Vogelflug
thumb|Reihenaufnahme Adlerflug 0.19 s Prinzipiell sind beim Vogelflug zwei Mechanismen im Spiel: Der Auf- und Vortrieb sowie ein Druckunterschied. Ersterer wird durch Bewegung des Flügels erzeugt, letzterer durch die seine Form, (wobei jedoch der Druckunterschied eine eher untergeordnete Rolle spielt).
Der Flug großer Vögel
„Große Vögel“ können sich zumeist sowohl im Segel- als auch im Schlagflug fortbewegen. Beim Segelflug schlagen sie nicht mit den Flügeln sondern halten sie ausgebreitet. Der durch Fluggeschwindigkeit und Luftströmungen entstehende Auftrieb reicht aus um sich in der Luft zu halten (Aufwinde ermöglichen sogar das spiralförmige Aufsteigen), Albatrosse sind sogar in der Lage, Windscherungen über dem Meer auszunutzen und so energieneutralen, dynamischen Segelflug zu praktizieren. Die Flügelbewegung beim Schlagflug wird aufgeteilt in Auf- und Abschlag. Die Fortbewegung findet durch Auf- und Vortrieb statt. Der Auftrieb wird durch die Abwärtsbewegung der Armschwingen erzeugt. Luft wird nach unten gedrückt und strömt dorthin ab ( => dadurch Auftrieb). Der Vortrieb wird durch die durch mehrere Dinge erzeugt. Beim Schlagen wird der Flügel geschwenkt (beim Aufschlag nach vorne, beim Abschlag nach hinten), zusätzlich wird der Flügel gedreht (beim Aufschlag nach oben, beim Abschlag nach unten) außerdem führt die Flügelspitze eine Wellenbewegung aus. Es findet also keine eine horizontale Flügelbewegung statt, sondern eine schräg nach hinten – unten gerichtete beim Abschlag und eine schräg nach vorne – oben gerichtete beim Aufschlag.
Der Flug kleiner Vögel
Der Flug kleiner Vögel erfolgt prinzipiell gleich wie der Flug großer Flügel. Sie sind jedoch nicht fähig im Segelflug zu fliegen, da ihre Flügel zu klein sind (und somit eine zu kleine Anströmfläche bieten, und wiederum zu wenig Auf/Vortrieb entsteht und sie eine zu hohe Flächenbelastung haben). Stattdessen können sie, nicht wie die großen Vögel, nur beim Abschlag Auftrieb erzeugen, sondern auch beim Aufschlag, was ihnen einen schnelleren Start ermöglicht. Ihre Flügelbewegung beschreibt hierbei eine Achterschleife, beim Abschlag drücken sie mit der Flügelunterseite Luft schräg nach hinten, beim Aufschlag drehen sie den Flügel so, dass sie Luft mit der Flügeloberseite schräg nach vorne drücken.
Insektenflug
siehe Insektenflug
Flug von Pflanzensamen
Viele Pflanzensamen sind mit Einrichtungen zum passiven Fliegen ausgestattet.
Ahornsamen
Dieser Samen gehört zur Gruppe der Schraubenflieger. Der Samen besitzt einen Kern, in dem der Massenschwerpunkt liegt, und einen leichten Flügel. Nach einem kurzen Sturzflug geht er über in eine spiral- und schraubenförmige Bewegung. Er dreht sich um seine eigene Achse und schraubt sich zusätzlich in einer großen Spirale nach unten.
Zanoniasamen
Dieser Samen ist ein Gleitflieger. Auch hier ist der Samen der Schwerpunkt, doch diesmal hat er auf beiden Seiten dünne „Flügel“, (die ihm das Aussehen eines normalen Drachen geben). Er schraubt sich auch nach unten, stößt er jedoch irgendwo an, pendelt er kurz in der Luft hin und her, und findet anschließend in seine normale Flugposition zurück.
Haarflieger
Zu dieser Gruppe gehört zum Beispiel der Löwenzahnsamen. Die Samen besitzen Flughaare, dadurch ist die Oberfläche und der Luftwiderstand größer, wodurch wiederum die Fallgeschwindigkeit langsamer ist. (Forttragung = Fallzeit mal Windgeschwindigkeit)
Literatur
Zur Erfindung des Flugzeugs und zu den Folgen siehe
- Andreas Venzke: Pioniere des Himmels - Die Brüder Wright. Eine Biografie. Artemis & Winkler. Düsseldorf und Zürich 2002
Fliegen in der Literatur
Douglas Adams schreibt in Das Leben, das Universum und der ganze Rest über das Fliegen: "Es ist eine Kunst, sagt er, oder vielmehr ein Trick zu fliegen. Der Trick besteht darin, daß man lernt, wie man sich auf den Boden schmeißt, aber daneben."
Weblinks