Aerodynamische Kraft
Eine aerodynamische Kraft ist eine Kraft, die von der Luft (oder einem anderen Gas), in das der Körper eingetaucht ist, auf einen Körper ausgeübt wird und die auf die relative Bewegung zwischen dem Körper und dem Gas zurückzuführen ist. Es gibt zwei Ursachen für die aerodynamische Kraft::§4.10:29
- die Normalkraft aufgrund des Drucks auf die Oberfläche des Körpers
- die Scherkraft aufgrund der Viskosität des Gases, auch bekannt als Hautreibung.
Der Druck wirkt normal zur Oberfläche, die Scherkraft wirkt parallel zur Oberfläche. Beide Kräfte wirken lokal. Die aerodynamische Nettokraft auf den Körper ist gleich den Druck- und Scherkräften, die über die gesamte exponierte Fläche des Körpers integriert werden.
Wenn sich eine Tragfläche (z.B. ein Flügel) relativ zur Luft bewegt, erzeugt sie eine aerodynamische Kraft in einer rückwärtigen Richtung, in einem Winkel, der durch die Richtung der relativen Bewegung bestimmt wird. Diese aerodynamische Kraft wird üblicherweise in zwei Komponenten aufgelöst, die durch den Druckmittelpunkt des Körpers wirken::14:§ 5.3
- Widerstand ist die Kraftkomponente parallel zur Richtung der Relativbewegung,
- Auftrieb ist die Kraftkomponente senkrecht zur Richtung der Relativbewegung.
Zusätzlich zu diesen beiden Kräften kann der Körper ein aerodynamisches Moment erfahren.
Die von Propellern und Düsentriebwerken erzeugte Kraft wird als Schub bezeichnet und ist ebenfalls eine aerodynamische Kraft (da sie auf die umgebende Luft wirkt). Die aerodynamische Kraft auf ein Motorflugzeug wird üblicherweise durch drei Vektoren dargestellt: Schub, Auftrieb und Luftwiderstand.:151:§ 14.2
Die andere Kraft, die während des Fluges auf ein Flugzeug wirkt, ist sein Gewicht, das eine Körperkraft und keine aerodynamische Kraft ist.