Warum werden die Tragflächen in der Luft schwarz?

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Hallo,

ich und einige meine Bekannten haben es schon häufiger beobachtet und keiner wusste die Antwort. Und zwar: Nach dem Start färbt sich ein (meist durch schwarze Linien) abgegrenzter Bereich der Flugzeugtragflächen schwarz bzw. dunkler. Es ist definitiv kein Schatten und wurde von mir schon häufiger während eines Fluges bei unterschiedlichen Flugzeugtypen beobachtet. Bei der Landung und am Boden verschwindet diese Färbung wieder und die Flügel sind wieder wie gewohnt weiß. Eine Vermutung: Liegt es an den Treibstofftanks, die sich ja z.T. unter/in den Tragflächen befinden sowie den Temperaturunterschieden während eines Fluges?

Wäre super wenn jmd eine Antwort parat hat.

Gruß

#2

Ich hab das noch nicht beobachtet. Welcher Bereich? Von wo aus sieht man das? Welcher Flugzeugtyp?

#3

Moin,

habe auch keine Ahnung was du meinst. Allerdings biegen sich die Tragflächen in dem von dir genannten Zeitraum kräftig durch, da ja das ganze Flugzeuggewicht dranhängt. Das verändert natürlich auch die optischen bzw Reflexions-Eigenschaften was du vielleicht als unterschiedliche Helligkeit wahrnimmst.

VG
J~

#4

… Nach dem Start färbt sich ein (meist durch schwarze Linien)
abgegrenzter Bereich der Flugzeugtragflächen schwarz bzw.
dunkler.

Soviel ich weiß, sind die schwarzen Streifen die Begrenzung des Bereichs, auf dem man herumlaufen darf - natürlich nicht während des Fluges.

Und nur zur Vollständigkeit: Ich habe ebenfalls noch nie ein solche Verfärbung beobachtet. Wohl aber eine grünliche, und der Pilot hat sich artig für meinen Hinweis bedankt.

#5

Hi,
Könnte vielleicht auch ein Verdichtungsstoß gewesen sein, der sich bei Annäherung an die kritische Machzahl auf der Oberseite einer (gewölbten) Tragfläche bilden kann. Auch bei einem Unterschallfluig.

Dabei kann sich u.U. eine sichtbare Linie parallel zur Flügelvorderkante auf der Tragfläche ausbilden.

Ciao, Joel

#6

Da unsere Sinneswahrnehmungen ja häufiger getäuscht werden, will ich nicht ausschließen, dass es sich doch nur um einen optischen Effekt handelt. Es ist aber merkwürdig, dass die Verfärbung eine starke Trennschärfe aufweist und eben nur in dem markierten Bereich (wohlmöglich wie ihr schon beschrieben habt dass es der Bereich ist, auf dem die Flügel betreten werden dürfen) auftritt. Zuletzt war es vor einigen Wochen ein A330-200. Ich habe es aber schon wie gesagt häufiger beobachtet, weiß aber nicht mehr welche Typen das im genauen waren. Meist aber Airbus Maschinen. Da ich mir selber immer unsicher war, habe ich es immer unterschiedlichen Bekannten gezeigt und alle haben es ebenfalls gesehen und hatten keine Erklärung. Mein Schwager (der selber Maschinenbauer ist - also nicht ganz fachfremd) hat es auch bei einem Urlaubsflug gesehn und wusste auch keine Antwort.

Da ich meist vorne im Flieger sitze :wink: kann ich nicht ganz sicher sagen ob man es aus dem gesamten Flugzeug beobachten kann, glaube aber schon. Das letzte mal wo ich hinten saß war vor gut 1,5 Jahren und da weiß ich nicht, ob ich es da auch beobachtet hab. Jedenfalls ist es kein seltenes Phänomen. Also einfach beim nächsten Flug mal drauf achten!

#7

at EasyJoal:

Ab wann tritt denn dieses Phänomen auf. Paar Daten die ich noch weiß. Für ein Untermach Flugzeug war die Maschine auf jedenfall auf dem Rückflug aus der Karibik durch starke Rückenwinde sehr schnell (über 900 km/h) unterwegs. Außentemperatur war auch unter 50°C. Schallgeschwindigkeit ist da ja nicht mehr allzuweit entfernt. Wie sieht dieser Effekt denn im genauen aus. Ist es nur eine dunkle Linie? Wie gesagt der Flügel hat sich flächig dunkler gefärbt, nicht nur als Linie.

#8

Hallo,
es könnte ähnlich einer Fata Morgana sein, wobei die Dichteunterschiede der Luft beim Flugzeug natürlich von der Strömung und nicht von der Temperatur kommen.
Schau dir mal das Bild http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/… aus http://de.wikipedia.org/wiki/Fata_Morgana an.
Beim Flugzeug hast du leider wenig Chancen den Blickwinkel nennenswert zu ändern, wäre aber interessant, ob man es z.B. in einer 747 oder A380 aus beiden Stockwerken sieht.

Cu Rene

#9

Moin erst mal!
Man hat ja viel gepostet und etliches als mögliche Ursache angebracht. Aber niemand greift die Idee der Grenzschicht auf. Die Grenzschicht ist ein dünner Luftfilm der sich am ganzen Flieger befinded. Die Grenzschicht strömt nicht so schnell wie die Umgebungsluft. Dadurch hat man insbesondere auf der Tragflächenoberseite einen Druckunterschied zwischen Grenzschicht und Luftstrom. Durch die gleichmässige Dicke der Grenzschicht haben dann die Spiegelungen auf der Tragfläche gerade Linien.
Das ist meine Theorie.
Schau noch mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschicht
Gruß
Martin

#10

Moin erst mal!

Hallo,

Dadurch hat man insbesondere auf der
Tragflächenoberseite einen Druckunterschied zwischen
Grenzschicht und Luftstrom.
Das ist meine Theorie.

Sehr interessante Theorie…

Schau noch mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschicht

Schau noch mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschichtgleichungen

Gruß
Martin

Gruß
Daniel

#11

Moin Daniel!
Danke für die Gleichung. Habe ich wohl übersehen. Das wirft meine Theorie klar zurück.
Evtl. gibt es aber einen Wärmeunterschied. Damit habe ich unterschiedliche Dichten. Und einen „Fata Morgana Effekt“.
Gruß
Martin

#12

Vielen Dank für die vielen Hinweise und Anregungen zu möglichen Ursachen. Ich habe mal nach einem Bild der Tragfläche eines Airbus A330 gesucht. Das Foto ist nur ein Modell, zeigt aber den Bereich den ich meine ganz gut:

http://www.miniaturflughafen.de/wp-content/uploads/2…

Bei den Flügeln sieht man die schwarzen Linien und die Fläche ist auch hier bei dem Bild dunkler als der äußere Bereich. Nur dass der Bereich nach meinen Beobachtungen nicht gleichbleibend ist sondern mal dunkler (in der Luft) und mal weiß (am Boden) wie der restliche Flügel. Ich dachte kurz, dass es vll am Lack liegen könnte, dies erklärt aber nicht warum sich nur ein Bereich ändert. Ich gehe mal nicht davon aus, dass bei einer Tragfläche unterschiedlicher Lack benutzt wird?
Ich weiß es klingt echt komisch aber das Phänomen existiert ohne Zweifel. Achtet einfach mal bei eurem nächsten Flug (am besten mit nem A330-220 - da tritt es bestimmt auf) dadrauf!

#13

Mit unterschiedlichem Lack mein ich jetzt nicht die Farbe sondern halt z.B. an unterschiedlichen Stellen verschiedene weiße Lacke, die sich bei Licht und/oder Temperaturunterschieden anders verhalten…

#14

Hallo Biscotti,

die schwarzen Linien sind - wie schon weiter oben vermutet - Begrenzungen für den begehbaren Bereich. Bei vielen Flugzeugen kann im Notfall auch auf die Flügel evakuiert werden (z.B. Notwasserung), bei den anderen ist es nur zur Vorsicht für Wartungsarbeiten.
Der Bereich ergibt sich daher, dass darunter die Tanks zwischen den beiden stabilen Hautpholmen liegen. Davor und dahinter befinden sich lediglich Anbauteile - Landeklappen, Heißluftsysteme (zur Enteisung), Antriebswellen (für die Klappen), Kabel (für alles möglich) usw. Bild: http://www.arcforums.com/forums/air/lofiversion/inde…
Hinzu kommt, dass in der Tat die einzelnen Bereich (zumindest bei einem A320) unterschiedlich behandelt sind: Entweder blank (Vorderkante), mit „Corrogard“ behandelt oder grau gestrichen - siehe auch hier: http://tiny.cc/iq0kh
Bei dem Corrogard gehe ich einfach mal dem Namen nach davon aus, dass es sich um einen Korrosionsschutz handelt. Da der Sprit in den Flächen im Flug auskühlt, ist Kondensation und/oder Frostbildung nach der Landung am Boden ein häufiges Phänomen
Soweit die Oberfläche.
Im Fluge kommt hinzu, dass Airbus seit etwa Mitte der 80er Jahre „superkritische Profile“ verbaut. Gegenüber konventionellen Profilen haben die superkritischen Profile die Eigenschaft, dass hier ganz gezielt Bereich mit Überschallströmung erzeugt werden (währen das Flugzeug Unterschall fliegt), die ebenso gezielt auch wieder abgebaut werden, so dass nur eine geringe Druckwelle entsteht. Das alles macht das Profil sehr sparsam. Leider nur Englisch: http://en.wikipedia.org/wiki/Supercritical_airfoil
Ich persönlich habe diesen von Dir genannten Effekt noch nie beobachten können. Auf dem A340-600 zum Beispiel haben wir eine Kamera im Seitenleitwerk, die nach vorne unten schaut und in erster Linie die Fahrwege des Hauptfahrwerks am Boden zeigen soll. Nebenbei kann man aber auch noch die Tragflächen bis zu den inneren Triebwerken sehen - und das auch im Fluge. (http://www.airliners.net/photo/Lufthansa/Airbus-A340…) Wie auch hier ganz klein zu sehen, sieht man da keine Verfärbung der Tragflächen.

Ich fasse mal zusammen: Kondensation im Fluge findet aufgrund der Strömung nicht statt. Es gibt auf der Flügeloberseite große Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit, die in Teilbereich im Überschallbereich liegt - auch wenn der A330 im Reiseflug typischerweise Unterschall im Bereich von Mach .80 bis .83 fliegt. Last but not least gibt es Unterschiede in der Oberflächenbehandlung.
Alles in allem könnte es aus den Gründen theoretisch zu optischen Effekten kommen. Aber wie gesagt, selber habe ich das Phänomen noch nie beobachten können. Falls sich die Gelegenheit ergibt schaue ich heute abend mal nach.

Gruß,

Nabla