Luftfahrzeug

Ein Luftfahrzeug ist eine Maschine, die zum gesteuerten atmosphärischen Flug fähig ist und damit Grundlage der Luftfahrt. Luftfahrzeuge können in zwei große Kategorien unterteilt werden:

Schwerer-als-Luft: Flugzeuge (Motor- und Segelflugzeuge), Tragschrauber, Hubschrauber und Flugdrachen
Leichter-als-Luft: Ballone und Luftschiffe

In Deutschland werden Luftfahrzeuge in Artikel Eins des Luftverkehrsgesetzes definiert und in Luftfahrzeugklassen unterteilt.

Prinzip „schwerer als Luft“ (Fliegen)

Herkömmliche Flugzeuge mit starren Tragflächen erzeugen Schub mit Hilfe von Propellern oder Luftstrahltriebwerken, wodurch das Flugzeug nach vorne durch die Luft geschoben wird. Durch den speziellen Querschnitt der Tragflächen (Wölbung) und die Anströmsituation (Anstellwinkel, Geschwindigkeit) entsteht ein Druckunterschied zwischen der Flügelober- und der Unterseite. Dadurch entsteht ein Sog nach oben, der proportional zur Flügelfläche ist und dessen Auftriebskraft das Flugzeug in der Luft trägt.

Segelflugzeuge haben keinen eigenen Antrieb und müssen ihre Antriebsenergie aus Aufwinden gewinnen, um der Schwerkraft entgegen zu wirken. Gelingt dies nicht, so muss das Segelflugzeug relativ zur Luft sinken, um seine Vorwärtsgeschwindigkeit beizubehalten. Dennoch können Segelflugzeuge Höhe halten oder gewinnen, wenn sie in genügend starken Aufwinden fliegen oder in ihnen kreisen („Bart“). Sie werden zum Starten von einem Motorflugzeug oder einer Motorwinde auf eine ausreichende Ausgangshöhe geschleppt.

Hängegleiter und Gleitschirme fliegen nach demselben Prinzip, nur ist ihr Gleitwinkel ungünstiger. Dafür erlauben sie ein etwas unmittelbareres Naturerlebnis als im Segelflugzeug.

Hubschrauber haben einen drehenden Rotor (einen Drehflügel), der sowohl Auftrieb als auch Vorwärtsschub liefert. Tragschrauber haben ebenfalls einen Rotor, der jedoch passiv im Luftstrom mitrotiert, und brauchen daher ebenfalls mindestens ein konventionelles Triebwerk.

Raketen fliegen in Folge des Rückstoßantriebs, der alle zum Fliegen nötigen Kräfte liefert. Ein Geschoss bewegt sich ohne Antrieb durch den Raum. Es erhält seine Geschwindigkeit in der Startphase, entweder in einem Katapult, in einem Rohr, in dem sich zum Beispiel durch eine Sprengladung schnell ausdehnendes Gas befindet oder durch eine elektromagnetische Beschleunigung. Geschosse und Raketen können im Unterschied zu anderen Luftfahrzeugen 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.

Prinzip „leichter als Luft“ (Fahren)

Luftfahrzeuge, die leichter als Luft sind, schweben in der Luft aus dem gleichen Grund, aus dem auch ein Schiff im Wasser schwimmt, nämlich Auftrieb durch Verdrängung. 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.

Sonstige Luftfahrzeuge

Daneben werden im deutschen Luftrecht auch Flugmodelle und Fallschirme und Drachen als Luftfahrzeug definiert.

Luftfahrzeugbestand in Deutschland

Nach Angaben des Luftfahrt-Bundesamtes gab es 2000 insgesamt 12272 motorisierte Luftfahrzeuge (ohne Luftschiffe) für den zivilen Luftverkehr. Darunter:

9950 Flugzeuge mit einem Startgewicht bis 2 Tonnen
907 Flugzeuge mit einem Startgewicht von 2 bis 20 Tonnen
595 Flugzeuge mit einem Startgewicht von über 20 Tonnen, darunter 556 mit Strahlturbinen.
820 Hubschrauber