Flugzeug, Bezeichnung für ein Luftfahrzeug, das schwerer als Luft ist (Eigengewicht

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Physikalisch-technische Grundlagen

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Auftriebserzeugung

Zur Auftriebserzeugung werden die Vertikalkomponenten der bei einer Relativbewegung zwischen umgebender Luft und

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Widerstand

Neben dieser Auftriebskraft tritt immer auch eine als Widerstand bezeichnete Kraftkomponente auf, die

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Vortriebserzeugung

Um ein Flugzeug durch aerodynamische Auftriebskräfte tragen und auf gleicher Höhe halten oder

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Flugstabilität und Steuerbarkeit

Um ein Flugzeug verlässlich in der Luft halten zu können, muss seine Tragfläche in ihrer Lage stabilisiert werden; um sich frei im Luftraum bewegen zu können, muss das Flugzeug steuerbar, d. h. seine

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Weitere Anforderungen

Eine weitere Grundanforderung an ein Flugzeug ist ein möglichst geringes Gewicht

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Unterscheidungsmerkmale

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Auftriebserzeugung

Nach der Auftriebserzeugung unterscheidet man Starrflügelflugzeuge (die Tragflächen sind fest mit dem Rumpf verbunden),

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Vortriebserzeugung

Flugzeuge mit Vortriebserzeugung durch Luftschrauben heißen allgemein Propellerflugzeuge oder nach der

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Start- und Landetechnik

Landflugzeuge starten und landen auf Bodenflächen, Wasserflugzeuge auf Wasserflächen; Amphibienflugzeuge können sowohl auf Land-

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Verwendungszweck

Unterschieden werden Flugzeuge für zivile oder militärische Verwendung mit den Untergruppen

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Fluggeschwindigkeitsbereich

Bestimmte Fluggeschwindigkeitsbereiche sind durch ein typisches Widerstands- und Auftriebsverhalten gekennzeichnet, das

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Baugruppen

Die einzelnen Bauteile eines Flugzeugs werden zu Baugruppen und Hauptbaugruppen zusammengefasst.

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Tragwerk

Das Tragwerk umfasst alle zur Erzeugung und Aufnahme der tragenden Luftkräfte

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Flügeltypen

Nach der Art der Tragflügel unterscheidet man Geradflügelflugzeuge und Ringflügelflugzeuge, nach deren Anzahl Eindecker und Mehrdecker (z. B. Doppeldecker) und nach der Lage der Flügel zum Rumpf Tiefdecker, Mitteldecker, Schulterdecker und Hochdecker. Der oder die Tragflügel können durch

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Veränderbare Flügel

Neben der Flügelgrundrissform ist die Querschnittsform (Profilform) von besonderem Einfluss auf Widerstands- und Auftriebskraft; wesentliche Einflussgrößen sind dabei Wölbung, Dickenverteilung und Dicke der Profilform. Der Widerstand im Überschallbereich lässt sich meist nur

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Rumpf

Der Rumpf nimmt Besatzung, Fluggäste, Nutzlasten, Ausrüstung und häufig auch Triebwerke sowie Betriebsstoffe auf und

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Leitwerk

Das Leitwerk dient der Stabilisierung und der Steuerung. Es besteht aus starr mit dem Rumpf, besonderen Leitwerksträgern oder auch mit dem Tragflügel verbundenen Flächen (Flossen oder Dämpfungsflächen) sowie den beweglichen Rudern, an denen im ausgeschlagenen Zustand Luftkräfte

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Steuerwerk

Das Steuerwerk dient zur Betätigung der Ruder durch Übertragung der vom Piloten an

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Fahrwerk

Das Fahrwerk ermöglicht das Rollen des Flugzeugs am Boden, v. a. während der Beschleunigung bis zum Erreichen der Abhebegeschwindigkeit beim Start sowie während der Verzögerung nach dem Aufsetzen bei der

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Triebwerksanlage

Die Triebwerksanlage liefert die Vortriebskraft durch Beschleunigung eines durchgesetzten Luftstromes. Luftschrauben (Propeller) erteilen einer großen Luftmenge eine kleine Zusatzgeschwindigkeit, Strahltriebwerke erteilen einer kleineren Luftmenge eine große Zusatzgeschwindigkeit. Strahltriebwerke besitzen eine sehr hohe Schubleistung und ermöglichen auch die Überwindung des im Schallgrenz- und Überschallbereich sehr hohen Luftwiderstandes; sie finden deshalb

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Ausrüstung

Die Ausrüstung umfasst (elektrische, hydraulische, pneumatische) Energieversorgungsanlagen, Überwachungsgeräte (Flug-, Flugzeug- und

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Bauweisen

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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

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Bauteile

Nach der Art der Kräfteaufnahme in den tragenden Bauteilen unterscheidet man die Gerüst- oder Fachwerkbauweise mit Kräfte aufnehmenden Holz- oder Stahlrohrfachwerken und

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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

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Erste Experimente

Dem Flugzeugbau liegt die Idee der Imitation des Vogelflugs zugrunde, die schon in der antiken Sage (Daidalos und Ikarus)

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Pioniere des Flugzeugbaus

Unter den Pionieren des Gleitflugs der folgenden Jahrzehnte ragt O. Lilienthal heraus, dessen systematischen Versuchsflüge (1891–96) die Grundlage für den erfolgreichen Segelflug legten.

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Verbesserte Konstruktionsprinzipien

Die Festigkeit der Konstruktion bei geringem Gewicht wurde zunächst durch eine Gerüst- oder Fachwerkbauweise erzielt,

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Erste Verkehrsflugzeuge

Mit dem Tiefdecker F-13 schuf H. Junkers dann den Grundtyp des

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Siegeszug des Strahltriebwerks

Die Propeller dieser Flugzeuge wurden anfangs mit wassergekühlten, später mit luftgekühlten Motoren angetrieben. Das erste mit einer Strahlturbine ausgerüstete Flugzeug,

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Moderne Entwicklung

Stattdessen geht die Entwicklung hin zu größeren, äußerst effizienten Flugzeugen im Transschallbereich. Ausgehend von den Großraum-Flugzeugen der

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Literatur

Nachschlagewerk:

N. Klussmann u. A. Malik: Lexikon der Luftfahrt (32012).

Technik:

H. Schlichting u. E. Truckenbrodt: Aerodynamik des Flugzeugs
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Quellenangabe
Brockhaus, Flugzeug. http://brockhaus.de/ecs/enzy/article/flugzeug