Flugzeug

Ein Flugzeug ist ein Luftfahrzeug, das durch den Auftrieb von Tragflächen fliegt.

Im Gegensatz zu den Leichter-als-Luft-Luftfahrzeugen wie Ballonen oder Luftschiffen entsteht der Auftrieb bei Flugzeugen durch Unterdruck, der auf der Oberseite einer Tragfläche durch anströmende Luft erzeugt wird. Dafür ist das Tragflächenprofil, also die Wölbung der Tragfläche, verantwortlich. (Siehe auch Aerodynamik)

Zur Erzeugung des Auftriebs gibt es gibt verschiedene grundlegende Bauweisen von Flugzeugen:

Starrflügelflugzeuge (normales Flugzeug), bei denen die Luftströmung über den Tragflächen durch die Vorwärtsbewegung des Flugzeugs hervorgerufen wird (auch Schwenkflügelflugzeuge wie z.B. der Tornado zählen zu den Starrflüglern
Drehflügelflugzeuge (Hubschrauber, Tragschrauber), bei denen die Tragflächen in Form eines horizontalen Rotors gebaut sind und bei denen die Luftströmung über den Rotorblättern hauptsächlich durch die Drehbewegung des Rotors erzeugt wird.
Schwingenflugzeuge, bei denen sich die Tragflächen wie ein Vogelflügel auf und ab bewegen und gleichzeitig Auftrieb sowie Vortrieb erzeugen. Besonders in der Frühzeit der Luftfahrt wurde versucht, Schwingenflugzeuge zu bauen, aber außer in kleinen Modellen ist es bis heute noch nicht gelungen, bzw. nicht wirtschaftlich.

Drehflügelflugzeuge werden unter Hubschrauber bzw. Tragschrauber beschrieben, Schwingenflugzeuge sind nur eine experimentelle Spielerei. Deswegen geht es im folgenden nur um konventionelle (Starrflügel-) Flugzeuge.

Zur Erzeugung des Vortriebes gibt es verschiedene Möglichkeiten:

kein Antrieb bei Segelflugzeugen und Hanggleitern
Propeller für niedrige Geschwindigkeiten
Strahltriebwerk (Gasturbine) für hohe Geschwindigkeiten
Raketentriebwerk: Bisher nur bei Experimentalflugzeugen verwendet

Neben dem Antrieb ist auch eine Steuerung um alle 3 Achsen notwendig. Sie erfolgt beim Flugzeug durch Ruder:

Höhenruder für die Drehung um die Querachse
Seitenruder für die Drehung um die vertikale Achse
Querruder für die Drehung um die Längsachse

Das Höhenruder ist in der Regel hinten angebracht, ebenso das Seitenruder. Querruder befinden sich an der Tragflächenhinterkante. Abweichend davon kann das Höhensteuerung auch vorne platziert sein (Entenflügel). Querruder können durch gegenläufigen Ausschlag der Höhenruder ersetzt werden. Höhen- und Seitenruder können auch kombiniert werden wie beim V-Leitwerk.

Flugzeuge sind die Verkehrsmittel, die die größten Umweltschäden bezogen auf die Transportleistung verursachen. So wirken sie durch massive Emission von Kohlenstoffdioxid negativ auf das Klima ein (Treibhauseffekt). Besonders problematisch ist auch der Fluglärm, der rund 30% der Bevölkerung belastet. Insbesondere Nachtflug führt zu erheblichen Gesundheitsgefahren (Störung des Immunsystems, Störung der Gedächtnisfunktionen).