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Die Entstehung der tatsächlichen Kräfte (Auftrieb und Widerstand) am Flügelprofil ist von mehreren Faktoren abhängig. Insbesondere spielen grundlegende Eigenschaften des Profils eine Rolle, die man als Auftriebs- bzw. Widerstandsbeiwert bezeichnet. Diese dimensionslosen Größen beschreiben die genau für dieses Profil typischen Eigenschaften, wie die Größe und Abhängigkeit von Auftrieb und Widerstand vom Anstellwinkel.
Um diese Abhängigkeit anschaulich zu machen, führte bereits Otto Lilienthal das so genannte Polardiagramm ein, in dem diese Werte festgehalten werden. Das Diagramm stellt die Abhängigkeit von Auftriebs- und Widerstandsbeiwert vom Anstellwinkel dar und erlaubt Aussagen über günstige oder weniger günstige Flugzustände. Das Verhältnis von Auftriebs- zu Widerstandsbeiwert wird als aerodynamische Qualität K bezeichnet. Jedem Anstellwinkel ist also eine aerodynamische Qualität eigen.
Günstigster Anstellwinkel
Bei diesem Anstellwinkel ist das Verhältnis aus Auftriebs- und Widerstandsbeiwert am größten (mathematisch gesehen ist hier die Steigung aus allen möglichen Varianten am größten). Dies ist der Anstellwinkel, bei dem mit man mit geringstmöglichem Energieaufwand am weitesten fliegen kann.
Anstellwinkel des maximalen Auftriebsbeiwertes
Bei diesem Anstellwinkel wird der maximal mögliche Auftriebsbeiwert erreicht - also das größte Steigen des Luftfahrzeuges. Bei einer Überschreitung dieses Anstellwinkels nimmt der Auftriebsbeiwert wieder ab.
Kritischer Anstellwinkel
Der kritische Anstellwinkel ist der größtmögliche Anstellwinkel, bei dem die Strömung noch anliegt und überhaupt zuverlässig Auftrieb erzeugt wird. Die Überschreitung dieses Winkels führt zu einem Strömungsabriss und damit zum völligen Zusammenbruch der Auftriebserzeugung.
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