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3.1.1 Der Aerodynamische Widerstand />
Mit Aerodynamischem Widerstand wird die Kraft bezeichnet, die sich aus dem Reibungswiderstand der Luft an den einzelnen Komponenten des Flugzeugs, dem Druckwiderstand dieser Komponenten sowie dem induzierten Widerstand zusammensetzt. Der Reibungswiderstand der Luft entsteht durch die Zähigkeit der Luft, sowie der Oberflächenrauhigkeit der verschiedenen Bauteile eines Flugzeuges. Man spricht von einer großen Rauhigkeit, wenn die Oberfläche des Stoffes stark uneben ist. Der Druckwiderstand hängt im Wesentlichen nicht von dem verwendeten Material sondern von der Form der Bauteile ab. So spielt der Staudruck der Luft, der auf die Bauteile wirkt, eine große Rolle. Wie stark jedoch der Staudruck auf ein Element des Flugzeugs wirkt hängt zum größten Teil von der Form des Gegenstandes ab. Nimmt man zum Beispiel eine Halbkugel und richtet diese mit der konkaven Seite einem Luftstrom entgegen, kann die Luft nur schwer ausweichen, daher kann der Staudruck gut auf die Halbkugel wirken. Auf diese Weise wirkt beispielsweise ein Fallschirm, da die Luft nämlich zu den Seiten kaum ausweichen kann. Dreht man diese Halbkugel um, dass die konvexe Seite in Richtung des Windstroms gerichtet ist, ist es für die Luft relativ einfach über die abgeflachten Seiten auszuweichen, daher ist hier der Druckwiderstand relativ gering. Im Großen und Ganzen kann man daher sagen, dass der Druckwiderstand immer geringer wird, wenn die Form des Gegenstandes immer spitzer zuläuft. Ebenso entstehen bei solchen Körpern weniger Verwirbelungen, die dem Körper Energie entziehen würden, diese Körper nennt man Stromlinienkörper. Die Formel für den Aerodynamischen Widerstand lautet:
In Worten bedeutet diese Formel, dass der Widerstand von dem Staudruck
½ x ρ x ν2, der auf die Fläche A wirkt und dessen Form abhängig ist, die durch den Widerstandsbeiwert CWi einbezogen wird. Der Widerstandsbeiwert gibt also an, wie aerodynamisch ein Körper geformt ist. Desto kleiner sein Widerstandsbeiwert ist, desto weniger aerodynamischer Widerstand entsteht. Die konstante Cwi wird nicht direkt errechnet sondern durch Experimente im Windkanal empirisch untersucht. Um den Widerstand für das gesamte Flugzeug zu erlangen, ist es jedoch nicht möglich, die einzelnen Beiwerte zu addieren und durch die Anzahl der Elemente zu dividieren sondern man muss deren Flächen berücksichtigen. Daraus ergibt sich die Formel:
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