Auftriebspunkt

Der Formschwerpunkt eines Körpers, der von einer Flüssigkeit oder einem Gas umgeben ist oder auf einer Flüssigkeit schwimmt, ist der Schwerpunkt der von ihm verdrängten Flüssigkeit bzw. des von ihm verdrängten Gases. Der Formschwerpunkt ist somit der Punkt, an dem der statische Auftrieb angreift und wird daher auch Auftriebspunkt genannt.

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U Boote

Bei einem getauchten U-Boot ist die räumliche Lage des Formschwerpunktes relativ zu dessen Gewichtsschwerpunkt, an dem die Gewichtskraft angreift, entscheidend für die Stabilität, also z.B. ob das U-Boot kentert oder nicht. Der Gewichtsschwerpunkt sollte unterhalb des Formschwerpunktes liegen.

Schiffe

Bei Schiffen an der Oberfläche liegt dagegen der Gewichtsschwerpunkt meist erheblich über dem Formschwerpunkt des Unterwasserschiffs, ohne dass sie kentern. Dies liegt daran, dass der Formschwerpunkt wandert: Die Seite, zu der das Schiff krängt (sich neigt), taucht tiefer ein und bildet zusätzlichen Auftrieb. Die gegenüberliegende Seite taucht auf und verliert Auftrieb. Das Schiff verhält sich so, als ob es wie ein Pendel in einem Punkt aufgehängt wäre, den man als Metazentrum bezeichnet. Nur dieses, nicht der Formschwerpunkt, muss oberhalb des Gewichtsschwerpunktes liegen. Die Höhe des Metazentrums über dem Formschwerpunkt hängt vom Flächenträgheitsmoment der Wasserlinie um die Längsachse ab und ist deshalb bei Katamaranen sehr groß.

Flugzeuge

Bei Flugzeugen spielt die Lage des Auftriebspunktes ebenfalls eine Rolle: Liegt dieser vor dem Schwerpunkt, steigt es, andernfalls sinkt es. Beides kann durch geeignete Auslegung des Leitwerks oder auch durch Trimmung ausgeglichen werden. Bei Schwenkflügel-Flugzeugen wandert der Auftriebspunkt beim Schwenken, was meist automatisch ausgeglichen wird, etwa durch Verschiebung des Schwerpunkts mittels Umpumpen des Kraftstoffs, so bei der Rockwell B-1.

Siehe auch


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