Der Anfahr- und Profilwirbel

31.03.2010

Im Kapitel Wirbelschleppe wurde der Schnitt quer durch die Flugbahn eines Flugzeugs dargestellt. Hier wird der Schnitt längs durch die Flugbahn gemacht. Auch er zeigt zwei entgegengesetzt drehende Wirbel. Der Primärbereich der vom Flugzeug in Bewegung versetzten Luft ist blau dargestellt. Der blaue Schweif hinter dem Flugzeug ist der Kern der Wirbelschleppe von der Seite gesehen. Durch Pfeile sind die Luftbereiche gekennzeichnet, die ortsfest wesentlich mit in Bewegung versetzt werden. Insgesamt ist der Bereich bewegter Luft viel viel größer.



Startet ein Flugzeug, kommt es an den Punkt, ab dem es Luft abwärts bewegt. An diesem Punkt entsteht ein Wirbel. Er bildet sich aus dem hinteren Ende der abwärts beschleunigten Luft und Teilen der benachbarten ruhenden Luft. Er besteht ortsfest und ist durch Staubaufwirbelung zuweilen sichtbar. Dadurch ist er schon lange bekannt und heißt Anfahrwirbel. Das Flugzeug fliegt ihm davon. Durch den Abwärtsimpuls des Flügelluftanteils sinkt er langsam zu Boden. Dort löst er sich durch Reibung mit dem Boden auf.
Der Anfahrwirbel besteht an jedem Beginn einer Flugbahn. Die Ursachen seiner Entstehung ist die Grenzfläche zweier sich unterschiedlich bewegender Luftbereiche. Diese Situation liegt auch noch an anderer Stelle der Flugbahn vor: an ihrer Vorderfont. Auf der Breite seiner Spannweite bewegt ein Flugzeug Luft abwärts. Auch die verwickelt sich mit der noch ruhenden Nachbarluft davor zu einem Wirbel. Der kann geometrisch bedingt nur um das Profil des Tragflügels herum fließen. Er wird hier Profilwirbel genannt. Historisch wird er mit "Zirkulation" bezeichnet. Die Neutralität dieses Ausdruckes trägt der Unkenntnis seiner Entstehung Rechnung.

Der Profilwirbel ist während des Fluges optisch unsichtbar. Er zeigt sich nur meßtechnisch dadurch, daß die "Geschwindigkeit" des Fahrtwindes oberhalb des Flügels höher ist als die Fluggeschwindigkeit. Er befindet sich permanent im Zustand des neu Entstehens. Sichtbar wird er erst dann, wenn man das Flugzeug anhalten könnte. Das ist zeichnerisch hier verwirklicht. Diese Anschauung, hinter das Geheimnis des Fliegens zu kommen, nennt sich "Start-Stopp-Flug". Im Labor mit einem nur Flügelstück ist sie real machbar.

Der Anfahr- und der Profilwirbel entstehen unabhängig voneinander. Würde ein Nurflügelflugzeug mit seiner an einer Wand anliegenden Hinterkante schlagartig starten, würde ein Anfahrwirbel gar nicht entstehen. Der Profilwirbel jedoch sehr wohl.

Jedes noch so schmale Stück eines Wirbels entsteht aus an seinem Ort vorliegender Ursache

Der Profilwirbel ist nicht an das Flügelprofil gebunden! Er ist wie jeder andere Verschiebunswirbel auch nur an die Stelle gebunden, wo bewegte Luft nicht bewegte berührt. Das ist während des Fluges der Ort, wo sich die Flügel eines Flugzeugs befinden. Bleibt der Flügel (Flugzeug) schlagartig stehen, so wird der Profilwirbel stationär. Er dreht sich weiter an der Stelle, wo sich bewegte und unbewegte Luft berührt. Da der Profilwirbel wie der Anfahrwirbel zur Hälfte Luft mit dem Abwärtsimpuls vom Flügel enthält, sinkt auch er mit ab.

Der Profilwirbel besteht nicht nur so eng am Flügelprofil wie gezeichnet. Er umfaßt Luftmengen, die im Verhältnis zum Bereich der Luftmassen stehen, die die Flügel abwärts bewegen. Das tun sie mindestens in Flügellänge nach unten wie von oben. An der Vorderfront dieser nach unten bewegten Luftmasse entsteht er. Dadurch hat er auch diese Ausmaße. Er reicht also weit nach vorn vor ein Flugzeug. Der Profilwirbel führt dazu, daß sich die Luft vor einem Flugzeug anhebt. Bis zu einer Profillänge ist das sogar im einengenden Windkanal sichtbar. Das ist zwar schon lange bekannt, von den Schul-Theorien wie anderes auch aber nicht erklärbar.

Daß ein Wirbel eines anderen gegensinnig drehenden bedarf oder gar einen anderen entstehen läßt ist ein Märchen. Alle Wirbel, nicht nur die beim Fliegen, entstehen an jedem Ort und Abschnitt aus konkret dort vorliegender Ursache.

Anfahr und Profilwirbel stellen die Verbindung vom rechten zum linken Wirbel der Wirbelschleppe dar. Das ergibt in Summe einen geschlossenen Ringwirbel. Er ist nur nicht kreisrund sondern ein sehr sehr lang gezogenes ganz schmales Rechteck. Das ist so lang, daß der hintere Teil des Ringwirbels schon eingeschlafen und nicht mehr nachweisbar ist. Das bedeutet selbstverständlich, daß in der Athmosphäre halbe Ringwirbel existieren. Sie enden vor Erreichen einer festen Fläche aus Altersgründen.

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