Auftriebskomponenten

Auftriebskomponenten bezeichnen die einzelnen Bestandteile der Auftriebskraft, die auf einer aerodynamisch wirksamen Fläche wirken. Der Begriff beschreibt nicht eine eigenständige Kraft, sondern die Zerlegung der gesamten aerodynamischen Kraft in definierte Richtungen. In der Praxis wird die Kraft auf eine Tragfläche durch Druckkräfte senkrecht zur Oberfläche und durch Reibungskräfte entlang der Oberfläche erzeugt.

Zerlegung in Normal- und Tangentialkomponenten: Die Gesamtkraft lässt sich relativ zur Oberfläche in eine normale Komponente N, die senkrecht zur Oberfläche wirkt, und eine tangentiale Komponente T, die parallel zur Oberfläche wirkt, zerlegen. Die normale Komponente entspricht überwiegend den Druckunterschieden über der Fläche; die tangentiale Komponente entsteht durch viskose Reibung an der Oberfläche. Aus diesen beiden Komponenten ergibt sich die resultierende aerodynamische Kraft.

Bezug zu Auftrieb und Widerstand: In der Flugmechanik wird der Auftrieb oft als die Komponente der Gesamtkraft senkrecht zur Anströmrichtung definiert; der Widerstand entspricht der Komponente parallel zur Anströmrichtung. Die Auftriebskomponenten in Normal- und Tangentialrichtung beeinflussen zusammen den Verlauf des Auftriebs, insbesondere bei hohen Anstellwinkeln sowie bei Grenzschichtablösung.

Einflussfaktoren: Der Anteil der Normal- und Tangentialkräfte hängt von Winkel des Angriffs, Oberflächenbeschaffenheit, Reynolds-Zahl und Mach-Zahl ab. Bei glatten Flächen dominiert der Druckanteil; bei rauen Oberflächen oder zunehmender Grenzschichttrennung wird der tangentiale Anteil wichtiger.

Messung und Berechnung: Um Auftriebskomponenten zu bestimmen, werden Druckverteilung und Schubspannungen über die Fläche gemessen oder berechnet und anschließend integriert. Die resultierenden Werte L (Auftrieb) und D (Widerstand) ergeben sich aus der Projektion der Kräfte auf die relevanten Richtungen.

Siehe auch: Auftrieb, Widerstand, Aerodynamische Kräfte, Trägerflugzeugkunde.