Flugzeug landet in einem Tunnel

Typisches Actionfilm-Klischee ist die Landung eines Flugzeugs in einem Tunnel oder sogar ein Flug in einem Tunnel. Lasst uns alle Zweifel an den überragenden heroischen Pilotenfähigkeiten der Charaktere usw. fallen lassen und uns auf die Aerodynamik konzentrieren.

Würde die Wirkung von Grenzschichtströmungen in Flugzeugnähe durch die Tunnelwände die Flugmöglichkeit zerstören? Es würde sicherlich den Bereich der turbulenten Längenskalen verändern.

Wie viel "freies und ungestörtes" Feld ist tatsächlich um ein Flugzeug herum erforderlich? (Grobe Schätzung ist ok.)

Ein Flugzeug kann gut über dem Boden fliegen, tatsächlich fliegt es dank des Bodeneffekts viel besser. Der Pilot müsste ziemlich drosseln und auf mögliche Instabilitäten achten, aber es gibt keinen physikalischen Grund, warum man mit einem Flugzeug geeigneter Größe nicht in einem Tunnel fliegen könnte. Es wäre selbstmörderisch, aber es ist nicht physisch ausgeschlossen.
Wenn Sie die Luft um ein Flugzeug herum sehen könnten, als ob es durch Rauch fliegt, würden Sie sehen, dass das Gewicht des Flugzeugs dazu führt, dass die Luft nach unten gedrückt / gesaugt wird. Dies bildet zwei große Rotationszirkulationsmuster, eines vom Ende jedes Flügels. Diese setzt sich hinter dem Flugzeug in Form einer Kielwelle fort , genau wie bei einem Schnellboot. Nichts über das Fliegen in einem Tunnel verhindert dies. Natürlich, wenn ein zweites Flugzeug hinter dem ersten fliegt, ist das Kielwasser ein Problem, das es zu vermeiden gilt, aber das stimmt, Tunnel hin oder her.

Antworten (1)

Das Fliegen im Tunnel ist tatsächlich physikalisch viel einfacher und wirtschaftlicher als das Fliegen in der Luft.

Jedes Flugobjekt profitiert von den folgenden Vorteilen:
- Positiver Bodeneffekt auf die Tunnelsohle. (fügt Auftrieb hinzu)
- Negativer Bodeneffekt auf das Tunneldach. (fügt Auftrieb hinzu)
- Flügelspitzenwirbel können sich aufgrund der Bodenbehinderung nicht effektiv bilden. (geringerer Luftwiderstand, erhöhte Geschwindigkeit und Auftrieb)

All dieses Verhalten wird erklärt, wenn Sie den Bodeneffekt studieren . Das alles bedeutet, dass die Stall-Geschwindigkeit deutlich geringer ist als erwartet, und somit vielleicht sogar realistische Geschwindigkeiten im Tunnel geflogen werden können. Dh. Cessna 172 hat eine Stallgeschwindigkeit von weniger als 90 km/h. Seine Flügelspannweite beträgt 11 m. In Anbetracht der typischen 2-spurigen Tunnelprofilbreite von 11,5 - 12 m ist dies wirklich knapp, aber möglich. Eingleisige Tunnel sind nicht möglich, da sie typischerweise ein Profil von 8-9 m haben. Jeder 3-spurige Straßentunnel ist absolut realistisch.

Die meisten Straßentunnel sind etwa 5 m hoch gebaut, so dass das Fliegen in der Mitte das Flügelspannweiten-Höhen-über-Boden- Verhältnis auf 2,5 m/ 11 m ~ 1/4 erhöht, was den Schub um 15 % im Einzelbodeneffekt erhöht.
Unter Berücksichtigung aller Aspekte könnte es realistisch sein, abzuschätzen, dass die Überziehgeschwindigkeit auf bis zu 60 km/h (30 %) reduziert werden könnte.

Daraus folgt, dass es vielleicht sogar möglich ist, in einem 2-spurigen Straßentunnel zu fliegen, aber es ist sicherlich realistisch, mit einer Cessna 172 in einem 3-spurigen Straßentunnel zu fliegen. mit Robinson R-22 , der einen Rotordurchmesser von 7,67 m hat. In Wirklichkeit steckt der Tunnel voller Technik und bietet nicht viel mehr Platz, als der Zug braucht.

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