Auftriebserzeugung

Die wichtigsten Teile eines Flugzeuges sind gleichzeitig die größten: die Tragflächen, die den Auftrieb erzeugen sollen, die der Gewichtskraft des Flugzeuges entgegengesetzt wird.
Wie das funktioniert ist nicht ganz einfach zu erklären, ein Grund, weshalb es auch so viele Erkärungsversuche gibt.
Eine sehr elegante und anschauliche Erklärung gibt der sogenannte Coanda-Effekt. Wenn man sich die Stromlinien um einen Flügel näher ansieht, dann entdeckt man, dass sie zwar weit vor dem Flügel waagerecht ankommen, ihn aber an der Hinterkante leicht nach unten gerichtet verlassen. Den Luftteilchen ist also beim Überströmen des Flügels eine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente nach unten aufgeprägt worden. Als Downwash tritt sie hinter jedem Flügel auf.
Ganz gut nachvollziehen kann man das zum Beispiel bei einem Hubschrauber. Die Luft wird durch das Rotorblatt so umgelenkt, dass sie nach dem Rotorblatt nach unten bläst.
Sehr schön sah man das auch bei den Concordes beim Start. Das war ein Erlebnis für sich, und weil die Olympus-Triebwerke noch so richtig schön rußten, waren die Stromlinien auch gleich angefärbt. Da sah man den Downwash dann ganz deutlich.
Offensichtlich wird also die Luft nach unten beschleunigt. Dieser Beschleunigung widersetzt sich die Luft natürlich aufgrund ihrer Massenträgheit und übt dazu auf den Flügel eine der Beschleunigungsrichtung entgegengesetzte Kraft F aus, die den Betrag

hat, wobei m die Masse und a die Beschleunigung ist - nichts Neues. Diese Kraft von den Luftteilchen auf den Flügel wirkt also als eine Art "Rückstoss" nach oben - es ist unsere Auftriebskraft.
Letztlich ist ein Flügel also nicht viel mehr als eine Art Umlenkblech für die waagerecht ankommende Luft. Jetzt wird auch klar, warum ebene Platten, vollsymmetrische Profile oder gewölbte Profile im Rückenflug bei entsprechendem Anstellwinkel trotzdem fliegen - sie lenken den Luftstrom nach unten um, prägen ihm also eine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente nach unten auf.