Wenn der Motor unter den Flügeln bleibt, schadet das nicht dem Auftrieb, da die Luftstromgeschwindigkeit unter den Flügeln höher ist?

Um einen Auftrieb zu erzeugen, sollte die Luftströmungsgeschwindigkeit an der Oberseite der Flügel höher sein als die Luftströmungsgeschwindigkeit an der Unterseite der Flügel.

Nein, das ist nicht wahr.

Um Auftrieb zu erzeugen, muss der Druck auf der Oberseite der Flügel niedriger sein als der Druck auf der Unterseite der Flügel. Die Luftgeschwindigkeit spielt keine Rolle.

Ich vermute, Ihr Denkprozess ist in etwa so:

1. Um Auftrieb zu erzeugen, muss der Druck oben auf den Flügeln geringer und der Druck unten höher sein.
2. Nach dem Bernoulli-Prinzip hat schneller strömende Luft einen niedrigeren und langsamer strömende Luft einen höheren Druck.
3. Um Auftrieb zu erzeugen, muss daher die Luftgeschwindigkeit oben schneller und die Luftgeschwindigkeit unten langsamer sein.

Allerdings ist Punkt 2 hier falsch. Das Bernoulli-Prinzip besagt nicht , dass sich schneller bewegende Luft einen niedrigeren Druck hat. Was das Bernoulli-Prinzip besagt, ist, dass gegeben zwei Punkte a und b , wenn

• der Flüssigkeitsstrom ist stabil, und
• der Flüssigkeitsstrom ist inkompressibel, und
• Viskosität ist vernachlässigbar, und
• die Schwerkraft ist vernachlässigbar, und
• die Punkte a und b liegen auf derselben Stromlinie , und
• die Flüssigkeit bewegt sich bei a schneller als bei b ,

dann hat die Flüssigkeit bei a einen niedrigeren Druck als bei b .

Da sich die Luft über dem Flügel und die Luft unter dem Flügel nicht auf derselben Stromlinie befinden, sagt das Bernoulli-Prinzip nichts über die Geschwindigkeit der Luft aus, die nach oben und unten strömt.

Du gehst von einer alten, überholten Aufzugstheorie aus, die immer noch an vielen Orten gelehrt wird. Der Flügel veranlasst ein sehr großes Luftpaket, sich nach unten zu bewegen, und diese Newtonsche Aktion / Reaktion dieses Luftpakets, das sich nach unten bewegt, ist der größte Teil des „Auftriebs“. Der Bernoulli-Anteil ist wichtig, da der Druckunterschied ein Faktor ist und auch dazu beiträgt, dass sich die Luft über dem Flügel bewegt.

Wie auch immer, der größte Teil der Luftmasse, die motiviert ist, sich nach unten zu bewegen, befindet sich über dem Flügel. Sie können Sachen unter den Flügel legen und es hat wenig Einfluss darauf, aber wenn Sie Sachen über den Flügel legen, wird der gesamte Prozess, ein großes Luftpaket zu erzeugen, das sich eine halbe Spannweite über dem Flügel erstreckt, um sich nach unten zu bewegen, gestört.

Aus diesem Grund sehen Sie Flugzeuge wie Skyraiders, die unter der Tragfläche vollständig mit Müll geschmückt sind, was jedoch nur geringe Auswirkungen auf die Tragfähigkeit der Tragfläche hat. Legen Sie all das Zeug über den Flügel und es würde nie vom Boden abheben. Dasselbe gilt für Motoren.

Um einen Auftrieb zu erzeugen, sollte die Luftströmungsgeschwindigkeit an der Oberseite der Flügel höher sein als die Luftströmungsgeschwindigkeit an der Unterseite der Flügel.

Das ist richtig. Der Auftrieb ist das Ergebnis einer Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite, und der Druck ist proportional zum Kehrwert der Geschwindigkeit im Quadrat, wenn keine Energie zugeführt wird.

Aber wenn Sie den Motor auf der Unterseite der Flügel halten, würde es dann nicht den Auftrieb beeinträchtigen, da die Luft auf der Unterseite der Flügel schneller strömt?

Beachten Sie den Punkt über das Hinzufügen von Energie im obigen Absatz. Wie @JanHudec zu Recht betont, zeigt die Geschwindigkeit im Motorabgasstrom keine Saugwirkung an. Der Druck im Abgasstrom ist immer noch höher als auf der Flügeloberseite und der Auftrieb wird nicht verringert.

Der Reibungswiderstand ist jedoch proportional zur Geschwindigkeit, sodass die höhere Geschwindigkeit auf der oberen Seite einen stärkeren Reibungswiderstand von der Triebwerkshalterung und der Gondel verursacht. Die Platzierung des Motors auf der unteren Seite bringt ihn in einen vergleichsweise langsamen Fahrtwind. Außerdem verlangsamt der Motoreinlass die Luft vor ihm (Staueffekt) und da die Luft, die um den Einlass herumströmt, auf der unteren Seite landet, bewirkt dieser Blockierungseffekt des Motoreinlasses eine geringere De- und Beschleunigung der Luft, die sich senkt Verluste. Durch die Zugabe des stark vergrößerten Volumenstroms der heißen Abgase bleibt der Druck ebenfalls hoch, da das gesamte Volumen hinter der Gondel mit Abgas gefüllt werden kann. Das Hinzufügen des Motors erhöht daher leicht den Auftrieb.

Aber der wichtigste Grund ist Wartung und Zugänglichkeit. Der tief hängende Motor ist leicht zu erreichen und zu inspizieren. Das ist ein wesentlicher Grund, warum das "klassische" Layout, das mit der Me-262 begann und auf die Passagierflugzeuge übertragen wurde, immer noch bevorzugt wird. Es gab Entwürfe , bei denen die Motoren über dem Flügel montiert waren (zur Lärmminderung), aber das hat sich nie durchgesetzt.

Der nächste Grund ist Kabinengeräusch. Durch die Abschirmung des lauten Abgasstroms aus der Kabine durch Platzierung des Flügels zwischen beiden wird der Fahrgastkomfort erheblich verbessert. Dies war besonders wichtig für die frühen Jets mit ihren hohen Abgasgeschwindigkeiten .

Nein, denn die Luft dreht sich immer noch in die gleiche Richtung. Je nach Flügelform kann es sogar ein wenig helfen.

1. Um Auftrieb zu erzeugen, benötigen Sie über dem Flügel einen geringeren Druck als darunter, aber der Geschwindigkeitsunterschied ist die Wirkung, nicht die Ursache dafür. Die Ursache ist, dass sich die Luft aufgrund der Trägheit geradeaus weiterbewegen möchte und der Druck oben abnimmt, bis er die Luft entlang der Oberfläche nach unten ziehen kann, während er unten zunimmt, bis er die Luft aus dem Weg schieben kann.

2. Die Luft hinter dem Motor hat keinen niedrigeren Druck. Denken Sie daran, dass die Bernoulli-Gleichung nur eine Formulierung der Energieerhaltung für Flüssigkeiten ist. Es gilt also, wenn die Strömung ohne Energiezufuhr beschleunigt wird . Dann nimmt der Druck ab, um dies zu kompensieren. Aber das Hinzufügen von Energie ist genau das, was der Motor tut. In diesem Fall wird also die erhöhte kinetische Energie der Strömung vom Motor hinzugefügt, und der Druck nimmt nicht ab (je nach Düsendesign und Betriebsbedingungen könnte dies der Fall sein, aber das Ziel ist, dass dies nicht der Fall ist, weil auf diese Weise der Motor ist am effizientesten).