Flugzeug, ein Luftfahrzeug, das schwerer als Luft ist (Eigengewicht größer als

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Physikalisch-technische Grundlagen

Auftriebserzeugung: Zur Auftriebserzeugung werden die Vertikalkomponenten der bei einer Relativbewegung zwischen umgebender Luft und umströmten Körpern entstehenden, senkrecht zur Bewegungsrichtung wirkenden Querkräfte (Auftriebskräfte) genutzt, die bei Flugzeugen v. a. an den besonders geformten Tragflügeln auftreten oder bei den Drehflüglern von den rotierenden Flügelblättern (Rotoren) erzeugt werden. Bei hinreichend schneller Bewegung und günstiger Ausrichtung dieser Querkraftkörper wirkt im Schwerpunkt des Flugzeugs eine ausreichend große, vertikal nach oben gerichtete Querkraft als aerodynamischer Auftrieb der Gewichtskraft entgegen und kann diese kompensieren.

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Unterscheidungsmerkmale

Auftriebserzeugung: Nach der Auftriebserzeugung unterscheidet man Starrflügelflugzeuge (die Tragflächen sind fest mit dem Rumpf verbunden), bei denen die Auftriebskräfte durch die Bewegung des ganzen Flugzeugs erzeugt werden, und Drehflügelflugzeuge (Hubschrauber), bei denen um die Flugzeughochachse rotierende Flügelblätter (Rotoren) unabhängig von der Vorwärtsbewegung den Auftrieb liefern. Früher oft gemachte Versuche mit Schlagflügelflugzeugen wurden als

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Baugruppen

Die einzelnen Bauteile eines Flugzeugs werden zu Baugruppen und Hauptbaugruppen zusammengefasst. Nach der Anordnung der Baugruppen zueinander unterscheidet man die verschiedenen Flugzeugbauarten (Konfigurationen), während die Flugzeugbauweisen nach der Materialwahl und nach der Art des Aufbaus von Bauteilen und Baugruppen unterschieden werden. – Die Hauptbaugruppen sind das Flugwerk, die Triebwerksanlage und die Ausrüstung. Zum Flugwerk gehören die Baugruppen Tragwerk, Rumpf und Leitwerk, die die Zelle bilden, sowie Steuerwerk und Fahrwerk.

Tragwerk: Das Tragwerk umfasst alle zur Erzeugung und Aufnahme der tragenden Luftkräfte

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Bauweisen

Werkstoffwahl: Die für die Werkstoffwahl maßgebenden Forderungen nach hoher gewichtsbezogener Festigkeit, guter Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen, hoher Ermüdungsfestigkeit sowie guter Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit werden von besonderen Legierungen des Aluminiums erfüllt. Aluminiumlegierungen finden aber ihre Anwendungsgrenze im hohen Überschallbereich, weil wegen der dann stattfindenden Aufheizung der Struktur durch Reibungswärme ihre Warmfestigkeit nicht mehr ausreichend ist. Legierungen des Titans und (bei

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Bedeutung und Entwicklungsstand

In der Verwendung als Verkehrsmittel ist das Flugzeug heute in der Lage, nahezu alle Entfernungen auf der Erde auf beliebigen Flugwegen zu überbrücken und viele gewünschte Reiseziele direkt miteinander zu verbinden. Reisezeiten und Fluggeschwindigkeit sind durch Wirtschaftlichkeitserwägungen stärker begrenzt als

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Geschichte

Erste Experimente: Dem Flugzeugbau liegt die Idee der Imitation des Vogelflugs zugrunde, die schon in der antiken Sage (Daidalos und Ikarus) auftaucht. Um 1500 entwarf Leonardo da Vinci Flugapparate (Ornithopter), deren Flügel durch Muskelkraft bewegt werden sollten. Im Gegensatz zur fruchtlosen Idee, schlagende Flügel zu verwenden, war der Gedanke, den Gleitflug der Vögel zu imitieren, erfolgreich. In Großbritannien begann 1792 G. Cayley mit Modellen starrflügeliger Flugapparate zu experimentieren. Er entwickelte die noch heute übliche Flugzeugform mit getrenntem Trag- und Leitwerk, erprobte

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Werke

Weiterführende Literatur:

Nachschlagewerk:
N. Klussmann u. A. Malik: Lexikon der Luftfahrt (32012).
Technik:
H. Schlichting u. E. Truckenbrodt: Aerodynamik
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Quellenangabe
Brockhaus, Flugzeug. http://brockhaus.de/ecs/enzy/article/flugzeug