Zweiter Teil. 
Die Bewegung des Flugzeugs. 
I. Kapitel. 
Kräftegleichgewicht im geraden Flug. 
8& 1. Aufstellung der Kraftgleichungen. 
Wir betrachten ein Flugzeug in ungestörtem, gleichmäßigem, geradeaus gerichtetem 
Flug; wir haben also keine Beschleunigungen und Massenkräfte zu berücksichtigen. 
Auf das Flugzeug wirken die Luftkräfte an Flügeln, Leitwerk und sonstigen Teilen, 
ferner der Schraubenzug und die Schwerkraft. Die Bewegung des Flugzeugschwer- 
punkts verläuft in der Symmetrieebene des Flugzeugs. Das Gleichgewicht der 
Kräfte erfordert die Erfüllung dreier Beziehungen: Die Kräfte in zwei zueinander 
senkrechten Richtungen und die Drehmomente in der Bewegungsebene müssen 
ausgeglichen sein. Dann wird das Flugzeug nach keiner Richtung beschleunigt, 
insbesondere bleiben seine Bahngeschwindigkeit und seine Steiggeschwindig- 
keit unverändert; auch behält es seine Lage im Raum, mithin auch seine Orien- 
tierung gegen die Bewegungsrichtung unverändert bei. Diese drei Größen 
bestimmen aber die ganze Bewegung des Flugzeugs; sie sind die Unbekannten 
unseres Gleichungssystems. Das Problem erhält seinen bestimmten Charakter 
durch die Abhängigkeit der Kräfte von den Unbekannten, die im allgemeinen nicht 
analytisch, sondern rein empirisch gegeben ist. Die Luftkräfte sind dem Quadrat 
der Geschwindigkeit proportional, hängen aber vom Anstellwinkel in kompli- 
zierter Weise ab; der Schraubenzug hängt von der Drehzahl und von der Ge- 
schwindigkeit des Flugzeugs in einer rein empirisch gegebenen Weise ab; die Dreh- 
zahl wiederum ist nicht unmittelbar gegeben, sondern wird durch die zur Ver- 
fügung stehende Motorkraft bestimmt. Außerdem stehen die Luftkräfte und der 
Schraubenzug ceteris paribus in linearer Abhängigkeit von der Luftdichte, welche 
bei gegebener Druck- und Temperaturverteilung in der Atmosphäre mit der 
Höhe und somit auch mit der Steiggeschwindigkeit in Beziehung steht. 
Wir wollen das Gesagte mathematisch formulieren: Das Flugzeug bewege sich 
mit der Geschwindigkeit v unter einem Winkel eo gegen die Erdoberfläche (Abb. 193). 
Ist © positiv, so steigt es, ist o negativ, so fällt es. Dabei sei die Schraubenachse 
um den Winkel ß gegen die Bahnrichtung geneigt, die Sehne des Flügels (bei 
mehreren Flügeln die Sehne des Oberflügels) um den Winkel x, so daß der festge- 
gebene „Einstellwinkel‘“ der Flügel gegen die Schraubenachse x = « —ß. Wir 
wälılen nun ein Koordinatensystem so, daß die x-Achse in die Bewegungsrichtung 
des Flugzeugs fällt; dann wirkt der aerodynamische Widerstand W in Richtung 
der negativen z-Achse. der Auftrieb 4 in Richtung der positiven v-Achse. Die