Warum können Flugzeuge auf dem Kopf fliegen?

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Jeder kennt das Prinzip wie eine Tragfläche funktioniert. Unterhalb des Flügels entsteht ein Überdruck und oberhalb ein Unterdruck.

Das ist so nicht richtig. Das hat mit "oben" und "unten" nichts zu tun.

Der Auftrieb entsteht durch den Anstellwinkel, nicht durch den Querschnitt der Tragfläche. Deswegen ist es völlig gleichtgültig ob das FLugzeug auf dem Kopf fliegt oder nicht, solange es genügend Geschwindigkeit hat und der Anstellwinkel passt, bleibt das DIng oben. Ginge auch bei einem Verkehrsflugzeug. Konstruktionsbedingt hält es die Belastung aber auf dem Kopf nicht aus.

Zwar kann der Tragflächenquerschnitt das bernoullische Prinzip unterstüzen, aber die Tragflächenform wird eher danach gestaltet um möglichst wenig Luftwiderstand zu erzeugen und möglichst wenig Luftverwirbelungen.

Die simpelste Methode das zu testen ist das raushalten der Handfläche beim Autofahren. Ist die Hand genau waagrecht, spürt man keine Krafteinwirkung ausser dem Luftwiderstand. Kippt man die Handfläche in Fahrtrichtung nach oben, hat also einen positiven Anstellwinkel in Bezug auf die Fahrtrichtung, wird die Hand nach oben gezogen. Kippt man die Handfläche in Fahrtrichtung nach unten passiert das Gegenteil, es zieht die Hand nach unten.

Die Sache ist die, das diese spezielle Konstruktion für wehnig Luftwiderstand viel Auftrieb erzeugt. Bei dem "Brett" was man anwinkelt, hat man am Ende Verwirbelungen, die abbremsend wirken können, man verbraucht also mehr Treibstoff um mit dieser Methode oben zu bleiben und auf Geschwindikeit zu bleiben.

Mit anderen Worten: Ja, ein Flugzeug kann auch Kopfüber fliegen, nur verbraucht es so mehr Treibstoff (da es die Flügel eben passend anwinkeln muss und Verwirbelungen entstehen) als wenn es den Auftrieb der Flügen nutzen würde.

bei kampfjets ist das auch so das die so flach wie möglich sind und nur durch den anstellwinkel den auftrieb erhalten.

sobald aber die geschwindigkeit weniger wird, werden die tragflächenprofile mehr gekrümmt wodurch dann eben der effekt mit den unterschiedlichen geschwindigkeiten auch mit geringen anstellwinkel entsteht.

aktuelle kampfjets können rein technisch gesehen garnicht richtig mit auftrieb fliegen, die werden extra instabil gebaut damit engere manöver geflogen werden können.
würde da nicht der steuercomputer die ganze zeit eingreifen würde so ein teil direkt abschmieren.
das ist ungefähr so als müsste man ständig gegensteuern, was ein mensch natürlich so schnell nicht kann.

Noch enttäuschender, das Brett muss nichtmal angewinkelt sein. Du kannst ein ganz normales Brett einfach waagrecht an den Rumpf schrauben. Wenn das Heck ein Höhenruder hat und sich die Konstruktion ausreichend schnell bewegt und das Höhenruder nach oben ausschlägt, genügt das um die Nase des Konstrukts anzuheben und es entsteht der positive Anstellwinkel.

Bei ausreichend Geschwindigkeit und Flügelfläche würde das Gefährt abheben. Mit 2 popeligen Regalbrettern.

Super ineffizient, aber fliegen würde es. Zumindest 2 Meter. Dann fängt es an durch die Luftverwibelungen bis zur Zerstörung zu vibrieren.

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Und warum spricht dann jeder davon, dass der weg, den die Luft zurücklegen muss, oberhalb größer ist und unterhalb kleiner und das dadurch der Druckunterschied zustande kommt der das Flugzeug in der Luft hält.

Weil das bezogen auf den Anstellwinkel der Grund ist warum Auftrieb erzeugt wird.

Das Profil der Tragfläche kann, wenn es einseitig gewölbt ist, ebenfalls Auftrieb erzeugen, auch ohne Anstellwinkel, aber bei normalen Flugzeugkonstruktionen genügt das nicht zum abheben.

Ist Dir schon mal aufgefallen, dass Flugzeuge beim Start die Nase heben? Das wäre gemäß Deiner ursprünglichen Vorstellung ja völlig unnötig,sogar problematisch, wenn der Auftrieb durch das Tragflächenprofil zum Fliegen genügen würde.

Bei Hubschraubern lässt sich das auch sehr gut beobachten. Die Rotorblätter bewegen sich normalerweise permanent mit gleicher Geschwindigkeit. Der Auftrieb wird erzeugt indem die Rotorblätter längs verdreht werden und so der Anstellwinkel entsteht.

Am einfachsten kannst Du es bei Ventilatoren sehen. Das Prinzip ist das Gleiche.

Und noch einfacher, hier tatsächlich ohne ein Flügelprofil, kennst Du diese Weihnachtskarusells aus Holz wo man Kerzen drunterstellt?

Das sind nur Holzbrettchen die kreisförmig wie bei einem Rotor zusammengesteckt werden. Aber es snd völlig flache Holzbrettchen. Diese werden aber angewinkelt indem sie um die Längsachse verdreht werden. Ist alles das gleiche Prinzip.

Beim Flügelbau gibt es ja inzwischen unzählige Profile, die jeweils für den Verwendungszweck passend sind.
Die grobe Einteilung ist in symatrisch und unsymetrisch. Symetrisch bedeutet dabei, das der Flügel von der Seite gesehen oben und unten die gleiche Wölbung hat. Was dann wieder bedeutet, das solche Profile egal ob normal oder auf dem Kopf geflogen den gleichen Auftrieb erzeugen. Solche Profile werden bei Flugzeugen verwendet, die eben auch oft auf dem Kopf fliegen, z.B. Kunstflieger. Der Auftrieb solcher Profile ist ,wie schon erwähnt, im Vergleich zu einem unsymetrischen Profil geringer, weil man den Kompromiss eingeht auf dem Kopf den gleichen Auftrieb zu erzeugen.
Ein normales Flugzeug, das selten bis garnicht auf dem Kopf fliegen muss, hat ein unsymetrisches (halbsymetrisches) Profil. Klassische Form, unten gerade und oben gewolbt. Die erzeugen in normaler Fluglage mehr Auftrieb als symetrische Profile. Man kann aber auch, je nach Flugzeug, mit solchen Flügeln auf dem Kopf fliegen, jedoch wird man dann den Anstellwinkel in Flugrichtung stark erhöhen. Das bedeutet, der Flieger würde dann auf dem Kopf mit hängendem Heck fliegen.

Und wie auch schon erwähnt wurde, könnte man sogar mit einem Brett als Flügel fliegen (Modellflug Schockflyer), wenn man genug Antriebsleitung hat. Dann wird das Flügzeug praktisch nur über das Höhenruder in der Waagerechten gehalten.

Schnatta (Klugscheißermodus an) Die Rotorblätter von Hubschraubern haben auch ein Profil um Auftrieb zu erzeugen, um z.B. im Schwebeflug den Anstellwinkel klein zu halten, was Energie spart(Klugscheißermodus aus)

Gruß
Jochen

Ich meine mich zu erinnern, bei der Sendung mit der Maus oder so, mal gesehen zu haben, dass bei Testflügen von Airbus auch Rollen und Loopings über der Nordsee geflogen werden.

Dann wurden die Rollen und Loopings aber sicherlich nicht mit normalen Passagierfliegern gemacht. Rollen wären theoretisch noch möglich, werden aber in der Praxis nie bewußt durchgeführt da zu gefährlich. Auch nicht bei Testflügen. Und nen Looping wirst mit nem Airbus sicherlich nicht schaffen. Dafür ist einfach zu wenig Leistung vorhanden.

Auch wenn das hier ein alter Thread ist: Was Schnatta da von sich gibt ist totaler Humbug. Ich hab ne Ausbildung zum Fluggerätmechaniker gemacht und kenn mich ein wenig mit Flugzeugkonstruktionen und Aerodynamik aus.

Cheesecake, dann müsste aber nach deiner Aussage Segel- und Hubshcrauberkunstflug, nicht möglich sein.
Segelflieger haben keinen eigenen Antrieb und Hubschrauber, nun ja.

Und ich bin mir sicher, dass ein Airbus-Passagierfliger auch einen Rückenflug schaffen würden. Allerdings wäre die Strecke ählnich wie beim Segelflieger ziemlich kurz.
Looping würde wahrscheinlich auch klappen, würde Ich persönlich aber nicht machen, das es mit großer Wahrscheinlichkeit den Ramen der Flugsicherheit sprengen würde.

Und große Passagiermaschienen haben Gleitzahlen die mich immer wieder überraschen (meine Vermutung lag immer bei knapp über 1:plums), dei Gleitzahlen ligen häufig zwischen 1:12 und 1:18, ist aber auch vom Gewicht abhänig.

Das is der Senf, den ich mit meinem Laienwissen abzugeben habe.

Und ja, dass was Schnatta da sagt kann Ich nur zum teil bestätigen, AUftrib entsteht definitiv nicht nur durch den Anstellwinkel.
Das erste Flugzeug, das meines wissen kein Flächenprofil hatte und doch geflogen ist, war der Starfighter.

Hatte der Wright Flyer ein Profil ?
Hatten denn allgemein die früheren Flugzeuge (~1900-1920)
ein Profil ?

Ja haben sie, wenn auch kein sehr ausgeprägtes.

Sogar die Flugzeugentwürfe von Leonardo davinci haben schon Profil.
Sie haben sich das einfach von den Vögeln und Fledertieren abgeguckt, welche ein profil haben weil es die Gleitzahl enorm verbessert.