Reisen mit dem Flugzeug sind heute nichts Außergewöhnliches mehr. Trotzdem hat das Fliegen nichts von seiner Faszination eingebüßt. Seit der Antike hatte man versucht, den Vögeln nachzueifern. Erst gegen Ende des 18. Jahrhunderts erhob sich der erste Mensch in die Luft. Gut hundert weitere Jahre dauerte es, bis Lilienthal zum ersten Gleitflug ansetzte.

Kraniche und Segelflieger (© dpa und Schempp-Hirth Flugzeugbau)

Mühseliges Ausprobieren brachte erste Fortschritte. Die Beobachtung der Natur und vor allem das bessere Verständnis von physikalischen Gesetzen ermöglichten die Verbesserung der frühen Flugmaschinen. Warum Flugzeuge eigentlich fliegen, hatte man aber auch dann noch nicht ganz verstanden, als sich die ersten in die Luft erhoben.

Klar war, dass ein genügend großer Flügel den so genannten Auftrieb erzeugt. Das ist die Kraft nach oben, die das Flugobjekt in der Luft hält. Sie muss mindestens so groß sein wie die Gewichtskraft, mit der die Masse jedes Objekts zur Erde gezogen wird.

Im Wesentlichen wirken am Flugzeug vier Kräfte: Das Gewicht zieht es nach unten, der Auftrieb hält es in der Luft. Der Schub (gewöhnlich erzeugt durch Propeller oder Düsen) treibt das Flugzeug vorwärts, der Widerstand bremst es. Ist der Auftrieb größer als die Gewichtskraft, steigt das Objekt nach oben (siehe auch im Versuch).

Kein Auftrieb im Vakuum

Wir sind umgeben von Luft. Diese ist physikalisch betrachtet ein Medium wie viele andere, vergleichbar mit anderen Gasgemischen, Gasen oder auch Flüssigkeiten. Man kann sogar sagen, dass wir auf dem Grund eines Luftmeers leben. Wir sind an die herrschenden Druckverhältnisse angepasst und beziehen den Sauerstoff zum Atmen aus dem uns umgebenden Medium.

Ohne Luft kann es keinen Auftrieb an einem Flugzeugflügel geben. Weil mit zunehmender Höhe die Luft immer dünner wird, schwinden dort die Auftriebskräfte. Das ist der Grund, warum Flugzeuge nur bis zu einer begrenzten Höhe aufsteigen können. Ein Flugzeug würde im Vakuum trotz laufender Motoren einfach nach unten fallen. Raketen dagegen können durch den luftleeren Raum fliegen, weil sie das Rückstoßprinzip für ihren Antrieb nutzen.