Wäre es möglich, dass ein Flugzeug ein anderes schleppt?

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Ja, es sollte möglich sein, dass ein Flugzeug ein anderes Flugzeug schleppt. Im 2. Weltkrieg wurden Segelflugzeuge mit Fallschirmjägern an Bord zu ihren Abwurfzonen geschleppt, die Technik gibt es schon eine Weile.

Eine weitere interessante Geschichte finden Sie in diesem Link über Capt. Robbie Risner benutzte seine F-86 Sabre, um die F-86 seines Flügelkameraden während des Koreakrieges in den freundlichen Luftraum zu schieben. Ein Kampfjet schiebt einen anderen Kampfjet.

Risner forderte Logan auf, seinen Motor abzustellen, der jetzt fast keinen Treibstoff mehr hatte. Dann führte er die obere Lippe seines Lufteinlasses sanft in das Auspuffrohr von Logans F-86 ein ... Wunderbarerweise stieß Risner Joe Logans F-86 den ganzen Weg nach Cho Do an, wobei er eine Fluggeschwindigkeit von 190 Knoten und genug Höhe zum Bleiben beibehielt außerhalb der Reichweite automatischer Waffen.

Ein Flugzeug, das ein anderes zieht, würde in der Tat strukturelle Vorbereitungen erfordern. Der Flügel/Körper-Schnittpunkt ist der starke Punkt des Flugzeugs, der so dimensioniert ist, dass er die Kräfte von den Düsentriebwerken aufnimmt, die nun von den Schleppseilen bereitgestellt werden. Wenn die Schleppseile an diesem Punkt befestigt sind, werden Nickmomente sowohl in das geschleppte (Nase nach oben) als auch in das schleppende (Nase nach unten) Flugzeug erzeugt, das eine automatische Trimmkorrektur für den Triebwerksschub erhält.

Probleme, die angegangen werden müssen:

1. Stabilität des Towees. Das geschleppte Flugzeug muss mit Interferenz- und Stabilitätsproblemen fertig werden und seine Flugsteuerung muss mit Strom versorgt werden. Die B737 hat (sehr schwere) manuelle Backup-Modi für die Höhen- und Querruder, die sekundären Flugsteuerungen erfordern elektrische/hydraulische Stromversorgung. Von der APU oder von einer RAT (die der B737 nicht hat ). Die Batterien liefern 60 Minuten Notstrom, aber angetriebene Flugsteuerungen sind unerlässlich.

   Die Längsstabilität sollte in Ordnung sein, da das Flugzeug so gebaut ist, dass es mit dem Schub der Turbofan-Triebwerke fertig wird. Zur Verbesserung der Richtungsstabilität muss das Schleppseil durch eine am Knotenpunkt befestigte Stütze geführt werden. Das Seil wird nicht immer geradeaus ziehen wie die Motoren, und dieser Freiheitsgrad muss so weit wie möglich eliminiert werden.

   

2. Turbulenzen aufwecken . Das geschleppte Flugzeug muss Wirbelschleppen des Schleppflugzeugs ausweichen, wie oben dargestellt . So kann das geschleppte Flugzeug zuerst abheben und über dem Wirbelfeld bleiben - oder wie in diesem Video unter dem Nachlauffeld fliegen . Wie @Neil_UK in einem Kommentar erwähnt:

   Wirbelschleppen sind weniger ein Problem als vielmehr ein Merkmal für das Schleppen von Segelflugzeugen. Sobald man einigermaßen kompetent im einfachen Schleppstart ist, besteht die nächste Übung darin, den Schlepper zu „boxen“, dh in, unter, über, links und rechts von den Schleppturbulenzen des Schleppflugzeugs zu fliegen. – Neil_UK

   Und auf der Stärke des Nachlauffeldes von der FAA-Website

   Gewicht, Geschwindigkeit, Spannweite und Form des Flügels des erzeugenden Flugzeugs bestimmen alle die Stärke des Wirbels. Die Wirbeleigenschaften jedes gegebenen Flugzeugs können auch durch Ausfahren von Klappen oder anderen Flügelkonfigurationsvorrichtungen geändert werden. Die Wirbelstärke eines Flugzeugs nimmt jedoch proportional zu einer Erhöhung des Betriebsgewichts oder einer Verringerung der Flugzeuggeschwindigkeit zu. Da die Turbulenzen einer „schmutzigen“ Flugzeugkonfiguration den Nachlaufabfall beschleunigen, tritt die größte Wirbelstärke auf, wenn das erzeugende Flugzeug SCHWER, SAUBER und LANGSAM ist.

   So kann das Schleppflugzeug den Wirbelschleppen reduzieren, indem es die Nutzlast eliminiert, seine Klappen ausfährt und auf die maximale Steiggeschwindigkeit beschleunigt (Punkt 3. unten).

3. Optimale Reichweite . Das Schleppflugzeug muss Schub liefern, um den Luftwiderstand von zwei Flugzeugen zu überwinden. Das gezogene Flugzeug hat seine eigenen Flügel und sorgt für einen eigenen Auftrieb, sodass wir nur den erhöhten Luftwiderstand des Schleppflugzeugs berücksichtigen müssen.

   In der Breguet-Bereichsgleichung $\frac{V}{sfc} \cdot \frac{L}{D} \cdot log \frac{W_i}{W_f}$Die Kombination aus Schleppflugzeug und Schleppflugzeug hat den doppelten Widerstand D, und die entsprechende Geschwindigkeit für die maximale Reichweite ist niedriger als für ein einzelnes Flugzeug.

Eines ist klar: Es ist machbar, denn es wurde bereits demonstriert: das in @ErinAnnes Kommentar erwähnte Eclipse-Projekt, ein Starlifter, der einen Delta Dart an einem 1000-Fuß-Seil schleppt. Dieser Bericht erwähnt, wie der Befestigungspunkt des Dart an der Nase konstruiert wurde, wie das Schleppen erfolgreich stattfand (der Dart-Pilot nahm seine Hände von den Kontrollen) und wie die Nachlaufturbulenzen ein gewisses Zittern verursachten, also bleiben Sie entweder unter oder über dem Wachfeld.

Hier ist eine kurze Zusammenfassung, die ich versuchen werde, im Laufe der Zeit zu einer besseren Antwort im XKCD-Stil zu entwickeln:

Ich glaube, es ist möglich, aber Planung ist erforderlich.

Dies mit voll beladenen Flugzeugen zu versuchen, ist keine gute Idee; Es ist wahrscheinlicher, dass Sie mit weniger Treibstoff (möglicherweise kein Treibstoff im geschleppten Flugzeug) und Fracht erfolgreich sind.

Dadurch steht Ihnen im Schleppflugzeug überschüssiger Schub zur Verfügung, und jedes Pfund weniger Auftrieb spart einen Bruchteil eines Pfunds an Schleppkraft (ich habe derzeit Probleme, 737-spezifische Zahlen zu finden, aber Auftriebs-/Widerstandsverhältnisse von 15 bis 20 sind ' Dies ist für ein Verkehrsflugzeug nicht ungewöhnlich und würde die Mitglieder der 737-Familie ändern).

Das Schleppflugzeug muss sowohl den Schub erzeugen, den es benötigt, als auch den Schub, den das Schleppflugzeug benötigen würde, plus etwas zusätzliches, da das Schleppseil nicht perfekt gerade und straff ist. Speziell für 737er wird dies ein wenig zweifelhaft, nur basierend auf dem Verhältnis zwischen maximalem Startgewicht (MTOW) und Leergewicht; Ich sehe kein Modell der 737 mit einem so hohen Verhältnis wie 2,0. Vielleicht müssten Sie das Gewicht des geschleppten Flugzeugs sogar noch mehr reduzieren als "leer" (dh durch Entfernen von Triebwerken).

Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass das geschleppte Flugzeug so manipuliert werden könnte, dass es die Kraft aufnehmen kann, da die Triebwerksmasten und Flügelkästen bereits dieser Kraft und mehr standhalten müssen. Vermutlich werden wir mit langsameren Geschwindigkeiten als der Reisegeschwindigkeit schleppen, um uns einen geringeren Gesamtwiderstand und bessere Auftriebs- / Widerstandsverhältnisse zu verschaffen. Das Aufrüsten des Schleppflugzeugs kann komplizierter sein; Meine erste Vermutung wäre, Kabel an den Flügelwurzeln an der Flügelbox anzubringen, aber das ist eine Vermutung.

Es hilft, wenn das geschleppte Flugzeug unter Kontrolle bleiben kann, um eine gute Folgefluglage beizubehalten, zusätzliche Auftriebssteuerungen wie Vorflügel und Klappen in geeigneten Flugphasen zu verwenden, das Fahrwerk ein- und auszufahren usw. Dies ist mir nicht klar Zeit, wenn eine geschleppte 737 dazu einen laufenden Motor haben müsste oder wenn eine APU ausreichen würde oder wenn neuere Modelle (oder andere Flugzeuge wie eine 787) ihre Steuerung vollständig über eine elektrische Verbindung vom schleppenden Flugzeug (was könnte am Ende eines der teuersten Dinge sein, die in diesem ganzen Vorschlag zu entwickeln sind).

Ich sehe nach wie vor keinen Grund zu der Annahme, dass besonders lange Start- und Landebahnen notwendig sein sollten. Obwohl eine 737 + 737-Kombination wahrscheinlich nicht in der Lage sein wird, von allen Start- und Landebahnen aus zu operieren, wie es eine einzelne 737 tun würde, besteht ein Teil des Sinns langer Start- und Landebahnen darin, Starts am Boden abzubrechen, und wir gehen davon aus, dass dies unter den Betriebskontrollen liegt dass das geschleppte Flugzeug hat, es hat funktionierende Bremsen.

Theoretisch ist es sicherlich möglich, aber in der Praxis nicht so sehr - zumindest nicht ohne ernsthafte kundenspezifische Konstruktionen.

Ein großes Problem wird es sein, einen Punkt zu finden, der stark genug ist, um das Schleppkabel an beiden Flugzeugen zu befestigen. Flugzeuge, die zum Schleppen / Schleppen gemacht sind, haben besondere Stärken.

Vergessen Sie auch nicht, dass sich das geschleppte Flugzeug beim Schleppen normalerweise löst und von selbst landet. Das bedeutet, dass Sie auch ein Kabelauslösesystem benötigen und das geschleppte Flugzeug alles haben muss, was für einen autonomen Flug und eine autonome Landung erforderlich ist.

Und wie jemand in den Kommentaren bemerkte, wird die Nachlaufturbulenz extrem, wahrscheinlich unerschwinglich, sein. Es ist bereits ein Problem für viel kleinere Schleppflugzeuge beim Start von Segelflugzeugen. Wenn das Kabel jedoch lang genug ist, sollte es möglich sein, etwas über oder etwas unter den schlimmsten Turbulenzen zu fliegen, während der Schleppwinkel nahe Null gehalten wird.

Das Schleppen wird sehr häufig zum Starten von Segelflugzeugen und einigen schwereren Drachenfliegerflügeln verwendet.