Wie ist Luftfahrt möglich? Die Antwort ist nicht schwer, solange es sich um Ballone und Luftschiffe handelt: Sie fliegen durch eine Gasfüllung, die sie leichter macht als die Luft. Wie kommt es aber dazu, dass Flugzeuge fliegen, obwohl sie schwerer sind als die Luft? Die Erklärung hat etwas mit physikalischen Begriffen wie Auftrieb, Strömungsgeschwindigkeit und Verwirbelungen zu tun. Diese Phänomene kann man mit einem einfachen Experiment im Seifenfilmkanal veranschaulichen.
Profil im Seifenfilm-Kanal. Bild: TU Hamburg-Harburg.
Der Seifenfilmkanal besteht aus einem Aluminiumrahmen von ca. 1 auf 2 Meter. Aus einem Behälter wird permanent Seifenlauge an die obere Öffnung nachgeführt. Von der Öffnung fließt die Seifenlauge zwischen zwei dünnen Nylonfäden in einem 20 auf 80 Zentimeter aufgespannten Seifenfilm herunter. Die Seifenlauge muss ständig nachgeführt werden, damit der aufgespannte Seifenfilm nicht platzt. Der Seifenfilm wird von weißem Licht beleuchtet. Wird ein Körper (z.B. Flügelprofil) in die herabfließende Flüssigkeit eingebracht, lässt sich ein faszinierendes Farbspiel beobachten. Es ist das Prinzip der schillernden Farben von Seifenblasen, welches in diesem Experiment ausgenutzt wird und eine anschauliche Vorstellung der Strömungslehre gibt.