Die ersten Fluggeräte der Menschheit, heutige wichtige Flugzeuge und deren Funktionsweise

Geschichte

Den Traum vom Fliegen gibt es schon lange. Bereits in früher Vorzeit beschäftigte das Fliegen die Menschen immer wieder. Erste flugtaugliche Geräte wurden jedoch erst im 19. Jahrhundert erfunden. Bis zur modernen Luftfahrt war es ein langer Weg mit vielen Tücken und Problemen.

Erste Entwürfe

Leonardo da Vinci entwarf bereits in der Renaissance verschiedene Fluggeräte. Wie sich herausstellte, war keiner der Entwürfe flugfähig, doch Da Vinci war seiner Zeit weit voraus. Ende des 18. Jahrhunderts bauten zwei Franzosen einen Modellhubschrauber mit Doppelrotor. Einige Jahre später wurde der Hubschrauber umgebaut.

Diese ersten Entwürfe von flugfähigen Fluggeräten waren zwar im Vergleich zu heute relativ primitiv, doch sie waren der Anfang der Fluggeschichte. In den nächsten Jahren entwarfen immer mehr Flugbegeisterte Modellhubschrauber.

Im Jahr 1811 führte Albrecht Ludwig Berblinger einen flugfähigen Gleiter vor Publikum vor. Leider kam er in einen Abwind und stürzte in den Fluss. Dafür erntete er Spott und Hohn, dabei wäre dieser Gleiter durchaus flugfähig gewesen.

Sir George Cayley und Otto Lilienthal

Der Vater der Aeronautik ist Sir George Cayley. Er untersuchte aerodynamische Flüge und beschrieb damals das Prinzip eines Starrflügelflugzeuges. 1852 flog er eine kurze Strecke mit einem Dreidecker.

Otto Lilienthal führte ab 1891 mehr als 1.000 Gleitflüge durch. Dabei untersuchte er das Prinzip des Fliegens und ließ sich durch nichts abschrecken oder aufhalten. Er gilt als Flugpionier, erprobte die Form der verwendeten Tragflügel und fand heraus, dass Vortrieb und Auftrieb nicht voneinander abhängig sind.

Der erste motorisierte Flug

Der erste motorisierte Flug fand angeblich 1903 statt. Karl Jatho führte ihn laut vier Augenzeugen durch. Vier Monate später konnten die Brüder Wright den ersten gesteuerten Motorflug ausführen. Sie dokumentierten ihre Flüge und bewiesen so, dass ihr Flugzeug durchaus für längere Motorflüge tauglich war.

Sie entwickelten ihre Fluggeräte immer weiter, sodass sie schon ein Jahr später einen Vollkreis fliegen konnten. Auch nach den Brüdern Wright fanden sich immer wieder Flugpioniere, die weitere Flugzeuge entwarfen und weiterentwickelten.

So wurden Motorflieger, Doppeldecker und erste Hubschrauber gebaut. Bis zum Ersten Weltkrieg gab es ständig neue Rekorde - zum Beispiel die erste Ärmelkanalüberquerung.

Heutige wichtige Flugzeuge

Flugzeuge unterscheiden sich von so genannten Luftfahrzeugen dadurch, dass sie

• schwerer als Luft sind und
• durch Flügel und Auftrieb in der Luft bleiben.
• Die Tragflächen sind unbeweglich.

Segelflugzeuge und Motorsegler gehören nicht zu den Flugzeugen, da sie nicht motorbetrieben sind - sie bilden eine eigene Luftfahrzeugklasse. Flugzeuge lassen sich nach verschiedenen Eigenschaften klassifizieren.

Zivilflugzeuge

Zu den so genannten Zivilflugzeugen gehören

• gewöhnliche Passagierflugzeuge, also Linien- und Charterverkehr
• ebenso wie die allgemeine Luftfahrt.

Passagierflugzeuge werden auch Verkehrsflugzeuge genannt, kleinere Modelle nennt man Zubringerflugzeuge. Im Linienverkehr werden meist Großraumflugzeuge eingesetzt, um möglichst viele Menschen gleichzeitig transportieren zu können. Kleinere Fluggesellschaften haben kleinere Flugzeuge.

Derzeit wird an der Entwicklung von noch größeren Flugzeugen gearbeitet, die viele Vorteile bringen sollen. Sportflugzeuge zählen ebenfalls zu den Flugzeugen und dienen hauptsächlich der Ausübung eines Sportes in der Luft. Sie werden auch für Wettbewerbe oder Flugshows eingesetzt.

Frachtenflugzeuge

Natürlich werden mit Flugzeugen nicht nur Menschen transportiert, sondern auch verschiedene Frachten. Frachtenflugzeuge sind ausschließlich für den Transport verschiedener Waren, Paletten und Container zuständig. Die Mannschaft des Flugzeugs findet vorne in der Kabine Platz.

Neben den Frachtenflugzeugen gibt es auch Postflugzeuge. Weitere Flugzeugtypen sind

• Feuerlösch-
• Rettungs- und
• Agrarflugzeuge.

Militärische Fluggeräte

Neben den Zivilflugzeugen gibt es auch Fluggeräte, die der militärischen Nutzung dienen. Jagdflugzeuge oder Kampfjets dienen der Bekämpfung anderer Flugobjekte. Zu ihren Aufgaben zählen unter andere die militärische Aufklärung, der Luftkampf und die taktische Bodenbekämpfung.

So genannte Bomber haben das Ziel verschiedene vorgeschriebene Ziele mit Fliegerbomben anzugreifen und zu zerstören. Kommandeure werden meist in Verbindungsflugzeugen transportiert, die auch zur Gefechtsaufklärung dienen können. Außerdem gibt es noch Aufklärungs- oder Spionageflugzeuge und Schlachtflugzeuge.

Helikopter

Auch Hubschrauber oder Helikopter gehören zu den Fluggeräten, die schwerer als Luft sind. Im Gegensatz zu Flugzeugen starten und landen sie jedoch vertikal. Dafür benötigen sie mehrere Rotoren. Auch Helikopter können für zivile und militärische Zwecke eingesetzt werden.

Funktionsweise

Flugzeuge üben seit jeher eine besonders große Anziehungskraft auf die Menschheit aus. Piloten werden als Helden verehrt, jeder möchte gerne fliegen. Doch wie funktioniert ein Flugzeug eigentlich? Wie kann es über Stunden in der Luft bleiben und auch noch Menschen und Lasten transportieren?

Einfach erklärt wirken während eines Fluges vier verschiedene Kräfte auf ein Flugzeug, die sich auch teilweise gegenseitig ausgleichen.

• Der Auftrieb wird durch die Erdanziehung ausgeglichen,
• während die Schubkraft mit dem Luftwiderstand ausgeglichen wird.

Auftrieb, Vortrieb und Luftwiderstand

Ein Flugzeug kann durch das Zusammenspiel von Auftrieb, Vortrieb und Luftwiderstand fliegen. Es handelt sich hierbei um physikalische Gesetze, die es ermöglichen, ein Flugzeug in der Luft zu halten.

Natürlich sind auch die Flügel des Flugzeuges eine wichtige Voraussetzung fürs Fliegen. Durch ihre Form sorgen sie für den nötigen Auftrieb. Dabei hilft auch die Neigung der Flügel nach oben.

Durch den Bernoulli-Effekt bleibt das Flugzeug schließlich in der Luft, da die Luft über dem Flügel schneller fließt als unter dem Flügel. So kommt es zu einem geringeren Druck über dem Flügel, was schließlich den Auftrieb erzeugt. Ist der Rumpf des Flugzeugs aerodynamisch geformt, so trägt auch er zum Auftrieb bei.

Der Auftrieb alleine würde ein Flugzeug zwar in der Luft halten, es jedoch nicht dazu bringen, sich in der Luft zu bewegen. Dafür benötigt man den so genannten Vortrieb. Der Luftwiderstand, der auf das Flugzeug wirkt, hängt von der Reibung der Luft am Flugzeug und vom Auftrieb ab. Der Luftwiderstand muss ausgeglichen werden, da er zu einem Energieverlust führt.

• Treibstoff
• Wind- oder
• Sonnenenergie

sorgen für den nötigen Ausgleich, sodass der Flug unbehindert fortgesetzt werden kann. Um das Flugzeug nach vorne zu bewegen, muss die zugeführte Energie größer sein als der Widerstand. Flugzeuge haben aufgrund des Luftwiderstands eine besonders aerodynamische Form, schließlich möchte man möglichst wenig Treibstoff verbrauchen.

Damit ein Flugzeug fliegt, müssen also verschiedene physikalische Kräfte einerseits wirken und andererseits überwunden werden. Die moderne Luftfahrt ist heutzutage so weit, dass dies kein Problem mehr ist und man neben Passagieren auch schwere Lasten in der Luft transportieren kann.