Ein Luftfahrzeug ist ein Gerät, das innerhalb der Erdatmosphäre fliegt oder fährt.

Obwohl die Erdatmosphäre keine scharfe obere Grenze zum Weltraum hat, wird ab einer Flughöhe von etwa 100 km zwischen Luftfahrt und Raumfahrt unterschieden. In Deutschland werden Luftfahrzeuge in § 1 Absatz 2 des Luftverkehrsgesetzes definiert und in Luftfahrzeugklassen eingeteilt.

Systematik

Technisch wird unterschieden zwischen Luftfahrzeugen leichter als Luft, die mittels statischen Auftriebs in der Luft schweben, und Luftfahrzeugen schwerer als Luft, die mittels dynamischen Auftriebs fliegen. Auch kann man zwischen Luftfahrzeugen mit eigenem und ohne eigenen Antrieb unterscheiden:

• Luftfahrzeuge
  • Luftfahrzeuge leichter als Luft (genauer: spezifisch leichter als Luft, siehe Wichte)
    • ohne Kraftantrieb: Freiballone, Fesselballone, Heißluftballone
    • mit Kraftantrieb: Luftschiffe
  • Luftfahrzeuge schwerer als Luft
    • ohne Kraftantrieb: Segelflugzeuge, Hängegleiter, Gleitschirme
    • mit Kraftantrieb: Drehflügler, Flugzeuge

Es gibt jedoch auch Luftfahrzeuge, die nicht in diese Kategorien passen, weil sie weder statischen noch dynamischen Auftrieb nutzen.

Nach dem Luftverkehrsgesetz sind unbemannte Fluggeräte, Rettungsfallschirme und Luftsportgeräte Luftfahrzeuge, ebenso Raumfahrzeuge, Raketen und ähnliche Flugkörper, solange sie sich im Luftraum befinden. Andererseits sind Geräte, die 30 Meter über Grund oder Wasser nicht überschreiten können (z. B. Luftkissenfahrzeuge), keine Luftfahrzeuge.^[1]

Nicht alle Luftfahrzeuge bedürfen der Zulassung. Welche zulassungsbedürftig sind, bestimmt die Luftverkehrs-Zulassungs-Ordnung, LuftVZO in § 1 und § 6.

Definitionen einzelner Untergruppen von Luftfahrzeugen sind international ähnlich, aber nicht identisch. Nationale Klassifikationen unterscheiden sich beispielsweise aufgrund von Bauvorschriften oder Gewichtsgrenzen.

Geschichte der Luftfahrzeuge

Die Möglichkeit der Luftfahrt „leichter als Luft“ war schon lange als Schweben bekannt, z. B. steigt Asche in heißer Luft auf. Auf diese Erfahrungen aufbauend, bauten die Gebrüder Montgolfier 1783 den ersten Heißluftballon.^[2] Die Luftfahrt „schwerer als Luft“ entwickelte sich erst danach. Zu ihren Beginnen gehören Gleitflüge im 19. Jahrhundert. 1811 scheiterte Albrecht Berblinger beim versuchten Überfliegen der Donau, wohingegen dann Otto Lilienthal ca. 100 Gleitflüge absolvierte.^[3]

Leichter als Luft

Luftfahrzeuge mit einer geringeren Dichte als Luft schweben in der Luft nach einem ähnlichen Prinzip wie Schiffe im Wasser schwimmen. Der Grund ist ein statischer Auftrieb durch Verdrängung, was durch das Archimedische Prinzip erklärt wird. – „Leichter als Luft“ steht kurz für „leichter als die vom Fahrzeug verdrängte Luft“. Man spricht hier von „Fahren“ im Unterschied zum „Fliegen“ der „Schwerer-als-Luft“-Luftfahrzeuge.

Die Luft wird durch ein weniger dichtes (spezifisch leichteres) Traggas wie Helium, Wasserstoff oder Heißluft verdrängt. Der Auftrieb entsteht aus dem Unterschied zwischen dem Gewicht des ganzen Fahrzeugs und demjenigen der durch dieses verdrängten Luft.

Gasballons und Heißluftballons haben keinen Antrieb und treiben mit dem Wind. Luftschiffe sind aerodynamisch geformt, mit Motoren und Propellern ausgestattet und dadurch steuerbar. Prallluftschiffe (auch Blimps genannt) sind meist geringfügig schwerer als Luft und benötigen einen kleinen Teil ihrer Propellerleistung für die verbleibende Auftriebskomponente.

Schwerer als Luft

Luftfahrzeuge mit einer höheren Dichte als Luft können nicht allein durch den statischen Auftrieb fliegen. Der zusätzlich nötige Auftrieb wird meist beim Fliegen durch Vorwärtsbewegung in der Luft erzeugt: Es bilden sich Luftströmungen um die Tragflächen, die einen dynamischen Auftrieb bewirken. Es gibt verschiedene Bauarten, wie beispielsweise Senkrechtstarter, die als Kippflügelflugzeug oder Kipprotorflugzeug auch eine Mischform mit den Hubschraubern darstellen können. Des Weiteren findet man unter anderem Muskelkraft-Flugzeuge, Segelflugzeuge und Gleitschirme. Schwerer als Luft, aber nicht mit dynamischem Auftrieb fliegend, sind zum Beispiel Raketen und Geschosse.

Hubschrauber haben mindestens einen Rotor (Drehflügel), der sowohl den Auftrieb als auch die Vortriebskraft liefert. Tragschrauber haben ebenfalls einen Rotor, der jedoch passiv durch den Fahrtwind in Rotation versetzt wird, und brauchen daher für den Vortrieb ein gesondertes Triebwerk oder eine Schleppvorrichtung. Unter den Hubschraubern mit mehr als einem Rotor ist vor allem der Quadrocopter zunehmend Gegenstand der Betrachtung, insbesondere in Modellbau und Robotik.

Raketen, Raketenrucksäcke und Raketenflugzeuge werden durch Rückstoß angetrieben. Raketenflugzeuge jedoch fliegen im Allgemeinen mittels dynamischem Auftrieb. Andere Körper fallen ohne Auftrieb durch den Luftraum, zum Beispiel Fallschirmspringer mit Rundkappenfallschirm.

Luftfahrzeugbestand in Deutschland

Mit Stand 31. Dezember 2014 gab es in Deutschland insgesamt 21.395 beim Luftfahrt-Bundesamt zugelassene zivile Luftfahrzeuge, dazu 2604 Aerodynamisch gesteuerte Ultraleichtflugzeuge und 84 Tragschrauber, die bei dem Luftsportverband Deutscher Aero Club eingetragen sind.

Deutsche Luftfahrzeuge besitzen ein Kennzeichen in der Form D-XXXX. Dabei steht XXXX für vier Ziffern bei Segelflugzeugen und für vier Buchstaben bei allen anderen Luftfahrzeugen. Der auf das D- folgende Buchstabe kategorisiert die Art und bei manchen Arten das Gewicht des Luftfahrzeugs, wie in der folgenden Tabelle aufgelistet.

Luftfahrzeugbestand in der Schweiz

Nach Angaben des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL) gab es am 23. November 2013 insgesamt 3630 in der Schweiz zugelassene zivile Luftfahrzeuge:^[6]

Siehe auch