Luftbremse
Eine Luftbremse ist eine in den Luftstrom ausfahrbare Klappe an einem Fahrzeug, die dessen Strömungswiderstand erhöht und so zu einer deutlichen Verringerung der Geschwindigkeit beiträgt.
Prinzip
Die von einer Luftbremse bewirkte Widerstandserhöhung kann durch Vergrößern der Stirnfläche und durch Erhöhen des cw-Wertes erfolgen. Hierdurch wird der parasitäre Widerstand vergrößert. Da bei auf den Tragflächen angebrachten Luftbremsen – das sind Klappen, die senkrecht aus der Oberfläche der Tragfläche herausfahren – hinter den Luftbremsen die laminare Strömung an der Tragfläche abreißt, verringert sich zudem der Auftrieb.
Luftbremsen an Flugzeugen
Luftbremsen werden bei Flugzeugen eingesetzt, um bei höherem Anstellwinkel die Fluggeschwindigkeit zu verringern, die Sinkgeschwindigkeit zu erhöhen oder um die Ausrollstrecke bei der Landung zu verringern. Bei Militärflugzeugen wird die Luftbremse auch für taktische Manöver (z. B. Kobramanöver) angewendet oder um die Geschwindigkeit im Sturzflug zu verringern (Sturzflugbremse). Luftbremsen sind manchmal nur auf der Tragflügeloberseite, manchmal oben und unten angebracht. Sie sind am wirkungsvollsten in etwa 25 bis 45 % der Flügeltiefe und fahren dort senkrecht aus dem Profil aus. Sie stören im ausgefahrenen Zustand die Luftströmung am Tragflügel, reduzieren den Auftrieb und erzeugen Widerstand. Sie werden benutzt, um unerwünscht hohe Geschwindigkeiten zu vermeiden und, besonders bei der Landung, um die Sinkgeschwindigkeit zu erhöhen und die Gleitzahl zu verringern.
Die Bremsklappen werden bei Flugzeugen entweder mechanisch oder hydraulisch aus der Ober- oder Unterseite oder beiden Seiten der Tragflächen ausgefahren. Besonders bei Kampfflugzeugen kommen auch Bremsklappen vor, die aus Rumpfboden oder -rücken, oder aber paarweise symmetrisch aus den Rumpfseitenwänden ausgefahren werden.
In fast allen Segelflugzeugtypen (Ausnahme z. B. Lo 100) werden Luftbremsen als Landehilfe eingesetzt. Diese Flugzeuge verfügen in der Regel über keine Landeklappen, die Luftbremsen werden dann im Landeanflug zur Bestimmung des Anfluggleitwinkels genutzt. Unter den motorgetriebenen Flugzeugen findet man dieses Prinzip häufig bei Motorseglern, die dieses Prinzip von den Segelflugzeugen übernommen haben und ebenfalls meist ohne Landeklappen, dafür aber mit Luftbremsen in Form von aus den Tragflächen ausklappbaren Störklappen gebaut werden. Andere Prinzipien wie ein abwerfbarer Bremsschirm sind seltener anzutreffen (Beispiel: Glasflügel Libelle (H-301)) und werden eher für Ausnahmesituationen (z. B. Außenlandung) eingesetzt.
Demgegenüber verwenden einmotorige Leichtflugzeuge vorrangig Landeklappen zur Steuerung des Landeanflugs; nur hochwertige, schnellere, meist turbogeladene Modelle wie z. B. die Mooney M20 oder die Columbia 400 verfügen zusätzlich über eine Luftbremse.
Zivile Flugzeuge mit Strahltriebwerken haben hingegen Spoiler, eine Sonderform der Störklappen. Diese übernehmen zusätzlich zur Reduzierung der Geschwindigkeit meist auch eine Unterstützungsfunktion des Querruders beim Rollen des Flugzeugs.
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Eurofighter Typhoon mit oben in Rumpfmitte ausgestellter Luftbremse kurz vor dem Aufsetzen -
Nach oben ausgefahrene Störklappen (Spoiler) eines A320 -
Glasflügel Libelle (H-301) mit Bremsschirm als Luftbremse -
PZL Bielsko SZD-30 mit ausgefahrenen Luftbremsen auf Tragflächenober- und -unterseite
Luftbremsen an Autos
In seltenen Fällen werden Luftbremsen auch bei Landfahrzeugen verbaut, zum Beispiel im Mercedes 300 SLR und Bugatti Veyron 16.4 (dedizierte Luftbremse) und im Mercedes-Benz SLR McLaren (Heckspoiler als Luftbremse). Bei dem von 2011 bis 2014 produzierten McLaren MP4-12C fungiert der hochklappende Heckspoiler ebenfalls als Luftbremse.
Radfahren, Laufen
Um mit begrenzter Muskelkraft möglichst rasch und weit vorwärtszukommen wird insbesondere bei Radrennen der Oberkörper durch tiefe Griffposition am Rennlenker abgesenkt. Zusätzlich können durch schmales Aufstützen der Ellbogen die Arme vor den Körper gebracht werden und die Windangriffsfläche weiter reduziert werden. Um bei schneller Bergabfahrt etwa vor einer Kurve deutlich abzubremsen, wirkt schon das Aufrichten des Oberkörpers gut als Luftbremse.
Für spezielles Sprintkraftraining beim Laufen ist ein Typ Bremsschirm im Sporthandel, der hinten an einen (luftdurchlässigen) Gürtel, getragen in Höhe Nabel oder an einem Brustgeschirr angekoppelt wird. Um das Pendeln quer zur Zugrichtung gering zu halten haben diese Schirme kreuzförmigem Schnitt und weitere Textilflächen aus Mesh-Material durchgesetzt, die das Pendeln quer zur Zugrichtung gering halten, um Bodenkontakt zu vermeiden.[1][2]
Luftbremsen an Zügen
Der japanische FASTECH 360, Prototyp der Hochgeschwindigkeitszug-Baureihe E5, besaß ein Notfallbremssystem mit Luftbremsen.
Siehe auch
Literatur
- Götsch, Ernst – Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8
- Der Segelflugzeugführer, Band 7, Schiffmann Verlag, Bergisch Gladbach 1997, ISBN 3-921270-18-9
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ [https://www.sport-thieme.at/Fitnessger%C3%A4te/Functional_Training/Schnellkrafttraining/art=2913302 Sport-Thieme Sprintfallschirm "Premium" Für ein intensives Widerstandstraining] sport-thieme.at, abgerufen am 1. September 2023.
- ↑ Widerstandsgürtel sports-factory.at, abgerufen am 1. September 2023.