Luftfahrzeug

Ein Luftfahrzeug ist ein Gerät, das innerhalb der Erdatmosphäre fliegt oder fährt.

Obwohl die Erdatmosphäre keine scharfe obere Grenze hat, wird ab einer Flughöhe von etwa 100 km zwischen Luftfahrt und Raumfahrt unterschieden. In Deutschland werden Luftfahrzeuge in Artikel 1 des Luftverkehrsgesetzes definiert und in Luftfahrzeugklassen eingeteilt.

Systematik

→ Hauptartikel: Luftfahrzeugklasse

Prinzipiell wird zwischen Luftfahrzeugen leichter als Luft, die sich mittels statischem Auftrieb in der Luft halten und Luftfahrzeugen schwerer als Luft, die mittels dynamischem Auftrieb fliegen, unterschieden. Weiterhin kann man zwischen Luftfahrzeugen mit und ohne eigenem Antrieb unterscheiden:

• Fluggeräte
  • Raumfahrzeuge (Raumschiff)
  • Luftfahrzeuge
    • Luftfahrzeuge leichter als Luft (statischer Auftrieb)
      • ohne Kraftantrieb: Freiballone, Fesselballone
      • mit Kraftantrieb: Luftschiffe, Heißluftballone
    • Luftfahrzeuge schwerer als Luft (dynamischer Auftrieb)
      • ohne Kraftantrieb: Segelflugzeuge
      • mit Kraftantrieb: Drehflügler, Flugzeuge

Definitionen einzelner Untergruppen von Luftfahrzeugen sind international ähnlich, aber nicht identisch. Nationale Klassifikationen unterscheiden sich beispielsweise aufgrund von Bauvorschriften oder Gewichtsgrenzen.

Schwerer als Luft

Airbus A380

Hubschrauber Alouette III

Beim Fliegen werden mittels der Vorwärtsbewegung von Tragflächen Luftströmungen erzeugt, die den Auftrieb bewirken. Es gibt verschiedene Bauarten, wie beispielsweise Senkrechtstarter, die als Kippflügelflugzeug oder Kipprotorflugzeug auch eine Mischform mit den Hubschraubern darstellen können. Des Weiteren findet man unter anderem Muskelkraft-Flugzeuge, Segelflugzeuge und Gleitschirme.

Hubschrauber haben mindestens einen Rotor (Drehflügel), der sowohl den Auftrieb als auch die Vortriebskraft liefert. Tragschrauber haben ebenfalls einen Rotor, der jedoch passiv durch den Fahrtwind in Rotation versetzt wird und brauchen daher für den Vortrieb ein gesondertes Triebwerk oder eine Schleppvorrichtung. Eine besondere Bauart des Hubschraubers ist der Quadrocopter mit vier Rotoren.

Raketen und Raketenflugzeuge verfügen über einen Rückstoßantrieb, der die zum Fliegen nötigen Kräfte liefert. Ein Geschoss bewegt sich ohne Antrieb auf einer ballistischen Bahn durch den Raum. Es erhält seine Geschwindigkeit in der Startphase, entweder in einem Katapult, in einem Rohr, in dem wie bei der Kanone mittels einer Treibladung eine schnell expandierende Gasmenge erzeugt wird, oder auch durch eine elektromagnetische Beschleunigungsvorrichtung. Geschosse und Raketen können sich auch im Vakuum bewegen.

Eine noch im Versuchsstadium befindliche Form des Fliegens ist das elektrostatische Fliegen nach dem Prinzip des Biefeld-Brown-Effekts. Es wird beim Lifter ausgenutzt, der bisher nur in Form einiger kleiner Flugmodelle realisiert wurde.

Leichter als Luft

Zeppelin NT

Gasballon

Luftfahrzeuge, die leichter als die Luft sind, die sie verdrängen, schweben in der Luft aus dem gleichen Grund, aus dem auch ein Schiff im Wasser schwimmt, nämlich Auftrieb durch Verdrängung, was durch das Archimedische Prinzip erklärt wird. Man spricht hier von "Fahren" im Unterschied zum "Fliegen" der schwerer-als-Luft Fahrzeuge.

Die Luft wird durch ein leichteres Traggas wie Helium, Wasserstoff oder Heißluft verdrängt. Der Auftrieb entsteht aus dem Gewichtsunterschied der Gase.

Gasballons und Heißluftballons haben keinen Antrieb und treiben mit dem Wind. Luftschiffe sind aerodynamisch geformt, mit Motoren und Propellern ausgestattet und dadurch steuerbar.

Luftfahrzeugbestand in Deutschland

Nach Angaben des Luftfahrt-Bundesamtes gab es am 31. Dezember 2008 insgesamt 21.327 in Deutschland zugelassene Luftfahrzeuge^[1]:

• 6970 Flugzeuge mit einem Startgewicht unter 2 t
• 929 Flugzeuge mit einem Startgewicht von 2 bis 20 t
• 734 Flugzeuge mit einem Startgewicht über 20 t
• 739 Hubschrauber
• 2948 Motorsegler
• 7815 Segelflugzeuge
• 1286 Ballone
• 4 Luftschiffe

Siehe auch

 Portal:Luftfahrt – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Luftfahrt

• Geschichte der Luftfahrt
• Chronologie der Luftfahrt

Literatur

• Ernst Götsch: Einführung in die Flugzeugtechnik. Deutscher Fachverlag, Frankfurt 1971, ISBN 3-87234-041-7.
• Ernst Götsch: Luftfahrzeugtechnik. Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8.
• Jürgen Heermann: Warum sie oben bleiben. Insel Verlag: Frankfurt am Main und Leipzig 2000, ISBN 3-458-34320-2.
• Oskar Höfling: Physik, Band II, Teil 1, Mechanik - Wärme. 15. Auflage. Ferd. Dümmlers Verlag, Bonn 1994, ISBN 3-427-41145-1.
• Knaurs Lexikon der Naturwissenschaften, Droemersche Verlagsanstalt Th. Knaur Nachf., München und Zürich 1969.
• Wie funktioniert das? Meyers erklärte Technik, Band 1. Bibliographisches Institut, Mannheim und Zürich 1963.

Weblinks

 Wiktionary: Luftfahrzeug – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Commons: Luftfahrzeug – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Deutsches Luftfahrt-Bundesamt
• Schweizerisches Bundesamt für Zivilluftfahrt
• Quarks & Co, Faszination Fliegen
• Programm zur Simulation der Strömung an einem Tragflügel
• Wirbelfreie Strömung eines nichtviskosen Fluids
• Physikalische Grundlagen dargestellt vom Deutschen Aero Club

Einzelnachweise

1. ↑ Luftfahrt-Bundesamt: Bestand an Luftfahrzeugen in der Bundesrepublik Deutschland, 20. Oktober 2009