Siehe dieses Bild von Seite 5-24 des FAA Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge (Ausgabe 2016) .
Nehmen wir zum Zweck dieser Frage die Newtonsche Perspektive ein, dass das Gewicht eine tatsächliche Kraft ist.
Nehmen Sie der Einfachheit halber an, dass es nicht unbedingt wichtig wäre, keine Luftmassenbewegung, dh keinen Wind.
Gehen Sie der Einfachheit halber davon aus, dass der Schubvektor genau gleich groß und in entgegengesetzter Richtung wie der Widerstandsvektor ist, obwohl dies in der Realität möglicherweise nicht immer genau zutrifft.
Nehmen Sie an, dass die Absicht des Illustrators darin besteht, dass alle Kräfte, die nicht in der Abbildung enthalten sind, durch gleiche und entgegengesetzte Kräfte aufgehoben werden, die ebenfalls nicht im Diagramm enthalten sind. Nehmen wir zum Beispiel an, dass Thrust durch Drag abgebrochen wird.
Übersehen Sie die Seltsamkeit, Blau zu verwenden, um den Vektor darzustellen, der die Vektorsumme der orangefarbenen Vektoren ist, soweit es die "Lift" -Vektoren betrifft, aber dieser Konvention nicht für die anderen verbleibenden Vektoren zu folgen. (Vielleicht ist es die Absicht des Illustrators, Blau für die Kräfte zu reservieren, die tatsächlich reale Kräfte sind und weder das Ergebnis der Zerlegung anderer Kräfte noch fiktive Kräfte oder die Vektorsummen von fiktiven Kräften und realen Kräften sind?)
Nehmen Sie an, dass die Absicht des Illustrators darin besteht, "Last" als die Vektorsumme von "Gewicht" und "Zentrifugalkraft" darzustellen, genauso wie "Auftrieb" die Vektorsumme seiner vertikalen und horizontalen Komponenten ist.
Angenommen, der mit "Auftrieb" bezeichnete Vektor soll die Komponente der vom Flügel erzeugten aerodynamischen Kraft darstellen, die orthogonal zur Richtung der Flugbahn in der Richtung wirkt, die im Bezugssystem des Flugzeugs "aufwärts" ist, dh parallel zu der senkrechte Flosse.
Nehmen Sie als "gegeben" an, dass die Orientierung des mit "Load" bezeichneten Vektors korrekt ist, dh dass dieser Vektor die Richtung angibt, in die sich ein im Flugzeug aufgehängtes Pendel jeweils ausrichten würde. Es stellt die "scheinbare Trägheitsbelastung" dar, die das Flugzeug und der Inhalt erfahren.
Nehmen Sie an, dass die Richtung der momentanen Trajektorie direkt aus der Seite heraus auf den Leser gerichtet ist. Beachten Sie, dass die Nase des Flugzeugs leicht nach links oder rechts von der Richtung der momentanen Flugbahn zeigen kann, obwohl der Illustrator dies nicht wirklich gezeigt hat, außer durch die schattierten Pfeile an der Flügelspitze, die darauf hindeuten, dass sich das Flugzeug seitwärts bewegt in Bezug auf die Richtung, in die die Nase zeigt. Die Absicht der Frage ist zu fragen, ob die tatsächlichen Kraftvektoren korrekt dargestellt sind, nicht zu fragen, ob die Ausrichtung des Flugzeugs im Raum korrekt dargestellt wurde.
Die eigentliche(n) Frage(n):
A) Die Einbeziehung des Vektors „Zentrifugalkraft“ weist darauf hin, dass der Zeichner einen am Flugzeug befestigten Bezugsrahmen annimmt, der offensichtlich kein gültiger Trägheitsbezugsrahmen ist. Sind die Diagramme damit als "gegeben" korrekt? Wenn nicht, was ist mit ihnen los? Sollte die Nettokraft in diesem Bezugssystem nicht Null sein?
B) Wenn wir den mit "Zentrifugalkraft" bezeichneten Vektor und den mit "Last" bezeichneten Vektor löschen würden, würden die Diagramme jede Situation korrekt darstellen, wie sie vom Bezugssystem der Erde aus gesehen wird? (Nehmen Sie der Einfachheit halber an, dass die Erde aus Newtons Sicht ein gültiges Trägheitsbezugssystem ist, dh ignorieren Sie die Tatsache, dass die Erde tatsächlich die Sonne umkreist usw.) Wenn nicht, warum nicht, dh was wäre an den Diagrammen falsch? Beachten Sie, dass, wenn wir den mit "Zentrifugalkraft" bezeichneten Vektor und den mit "Last" bezeichneten Vektor löschen würden, alle in jedem der drei Diagramme dargestellten Kraftvektoren identisch wären.
C) Es scheint möglich, dass einige zusätzliche reale aerodynamische Kräfte in einige der Diagramme aufgenommen werden sollten. Ist dies der Fall? Was ist diese Kraft? Wie sollen die „korrigierten“ Diagramme aussehen?
Verwandte Frage zu PSE: Drehen eines Flugzeugs - koordinierte Drehung und Neigungsmesser ("der Ball") ?
Link zu einer ähnlichen Frage wie der vorliegenden auf Aviation Stack Exchange (bisher wurden keine gut aufgenommenen Antworten gegeben): Was fehlt in diesen Diagrammen der Kräfte in Schlupf und Kufen?
Ich habe mich entschieden, die eng verwandte Frage zu Physics SE zu stellen, weil ich das unterschiedliche Fachwissen einer anderen Community nutzen wollte, die das Problem aus einer anderen Perspektive angehen könnte.
Im Bezugssystem des Flugzeugs muss die Summe aus physikalischen und fiktiven Kräften immer gleich Null sein, daher können wir leicht erkennen, dass das zweite und dritte Diagramm mit der Bezeichnung „Gleitkurve“ und „Schleuderkurve“ falsch sind.
Ich denke, die fehlende Komponente ist der seitliche Luftwiderstand in horizontaler Richtung. Der Wert dieser Widerstandskomponente würde von der relativen seitlichen Geschwindigkeit des Flugzeugs in Bezug auf die Umgebungsluft abhängen. Im Diagramm "Schlupfkurve" sollte der seitliche Widerstand in die gleiche Richtung wie die Zentrifugalkraft wirken, um die horizontale Komponente des Auftriebs auszugleichen. Im Diagramm „Schleuderkurve“ soll der Seitenwiderstand in die entgegengesetzte Richtung wirken, um die Zentrifugalkraft auszugleichen.
leiser Flieger