Warum ein Flugzeug mit nicht einziehbarem Fahrwerk für Kunstflug verwenden?

Wie Sie bereits erwähnt haben, ist der Luftwiderstand einer der Gründe, warum Einziehfahrwerke überhaupt verwendet werden. Aber um es zu verwenden, gibt es viel mehr Überlegungen als nur Ziehen.

1. Maßstab: Hier spielt die Größe des Flugzeugs eine große Rolle. Große Flugzeuge haben mehr Platz für das eingefahrene Fahrwerk. Dies ist ein Problem, da Flugzeuge kleiner werden.
2. Gewicht: Einziehfahrwerke benötigen nicht nur mehr Platz, sondern auch mehr Gewicht
3. Kosten: Sie verursachen zusätzliche Kosten bei Installation und Wartung.
4. Anwendung: Hochgeschwindigkeitsanwendungen rechtfertigen ein Einziehfahrwerk für eine aerodynamischere Form. Braucht die aktuelle Situation wirklich den Einsatz eines Einziehfahrwerks?

Dies sind einige Überlegungen, die darin einfließen, aber nicht alle. Im Falle eines Hochleistungssportflugzeugs (wie im obigen Video):

1. Maßstab: Die Flugzeuge sind klein. Die Einziehfahrwerke (System) benötigen viel Platz. Das wollen wir in einem Sportflugzeug nicht
2. Gewicht: Ein hoher Prozentsatz des Gesamtgewichts wird vom System übernommen. Dies erhöht wiederum die Trägheitskräfte* und verringert die Manövrierfähigkeit insgesamt.
3. Kosten: Die Installation ist teuer. Und es kann aufgrund der geringen Volumenanforderungen sogar noch mehr kosten.
4. Anwendung: Mehr als hohe Geschwindigkeit ist eine hohe Manövrierfähigkeit erforderlich.

* Trägheit ist die Tendenz eines Körpers, im bestehenden Zustand der Ruhe oder Bewegung zu bleiben. Trägheitskraft ist also die Kraft, die den Körper in seinem bestehenden Ruhe- oder Bewegungszustand hält.

[EDIT] Basierend auf einer sehr guten Antwort unten (von @Devil07), füge ich diesen wichtigen Punkt hier hinzu (nur für einen besseren Überblick über alle wichtigen Aspekte):

5. Komplexität: Einziehfahrwerke sind komplexe Kolbenmechanismen. Schließlich trägt es zu den Kosten der Installation und Wartung des Systems bei.

Genau genommen benötigt ein „reines“ Kunstflugzeug kein Einziehfahrwerk. Für ein solches Flugzeug ist Manövrierfähigkeit viel wichtiger als Geschwindigkeit. Tatsächlich darf das Flugzeug nicht zu schnell fliegen, sonst verpassen die Zuschauer die Show.

Bei Luftrennen ist der Gewichtsnachteil eines einziehbaren Fahrwerks enorm – zusätzlich zu den Problemen, die mit der Komplexität verbunden sind. Zum Beispiel sind alle Flugzeuge, die bei den Red Bull Air Races eingesetzt werden, leicht und haben Flügel aus Kohlefaser. Wie die Populärwissenschaft feststellt ,

Es werden Techniken zur extremen Gewichtsreduzierung eingesetzt, um den Piloten auch nur einen kleinen Vorteil zu verschaffen, z. B. das Wegwerfen von Plastikkabelbindern zugunsten leichter Schnüre oder das Bohren von Löchern in schwere Halterungen

Der Versuch, ein einziehbares Fahrwerk einzubauen, würde einen zu großen Gewichtsnachteil mit sich bringen, um den verringerten Luftwiderstand zu negieren, zumal das Antriebssystem (Motor + Propeller) fest ist. In diesem Fall wird der Luftwiderstand reduziert, indem das Fahrwerk in aerodynamische Abdeckungen eingebaut wird. Ganz zu schweigen davon, dass größere Flügel die Manövrierfähigkeit verringern.

Hinweis: Im Falle von Red Bull Luftrennen scheint es, dass die festen Landegestelle obligatorisch sind :

Die folgenden wichtigen Regeln und Bestimmungen wurden den Red Bull Air Race World Championship Regulations 2010 Edition entnommen ... Regulation 6.4 besagt, dass jedes Flugzeug ein festes Fahrwerk an Bord haben muss.

Im Fall des Red Bull Air Race werden Motor und Propeller von den Rennleitern vorgegeben und müssen unverändert bleiben, sodass die Flugzeugzellen so konstruiert sind, dass sie das Beste aus dieser Kombination herausholen. Das (relativ) enge Layout des Kurses kommt einem hochkunstfähigen Flugzeug des Typs Extra 300 zugute. Fixed Gear ist ebenfalls erforderlich.

Aufgrund dieser Anforderungen sind die Kosten sowohl für den Kauf als auch für die Wartung der Wettbewerbsflugzeuge in der Red Bull-Serie relativ niedrig, was mehr Wettbewerber und mehr Rennen bedeutet.

Während die Red Bull-Serie (die mir wirklich Spaß macht) jedes Jahr zahlreiche Rennen an mehreren Orten veranstaltet, laufen die schnelleren und unendlich teureren Flugzeuge der Unlimited Warbird Racing Class einmal im Jahr in Reno, NV.

Weniger Gewicht : (wie andere gesagt haben)

Weniger Komplexität : was zu höherer Zuverlässigkeit führt

Robustheit : Das einziehbare Fahrwerk in kleinen Flugzeugen ist in der Regel etwas schwach (und wenn es nicht schwach ist, erhöht es die Gewichtsstrafe). Stellen Sie sich vor, Sie drücken und ziehen an all diesen beweglichen Teilen mit einer Kraft von 6 g hin und her und zurück und her. Es ist weniger wahrscheinlich, dass ein feststehendes Fahrwerk ausfällt, insbesondere unter diesen sich wiederholenden Kräften auf alle beweglichen Teile.

Und schließlich, wie bereits erwähnt, werden die meisten Kunstflüge mit langsameren Geschwindigkeiten durchgeführt, bei denen der Nachteil eines festen Fahrwerks kein großes Problem darstellt. Langsamere Geschwindigkeiten = engere Kurven und Manöver.

Nun, Luftwiderstand verlangsamt die Geschwindigkeit, was für einen Zuschauersport gut ist. Es verleiht dem Flugzeug auch optische Beine , die Kurven und Spiralen optisch verankern: Dadurch wirken sie eher wie Akrobatik als wie Schwimmen . Wenn Sie schlanke Düsenflugzeuge für Kunstflug verwenden, wird das Zeug mit viel größeren Kurven ziemlich schneller und gefährlicher (sowohl für Piloten als auch für Zuschauer), während es tatsächlich langweiliger aussieht.

Sicherheit

Triebwerksausfall in geringer Höhe, gefolgt von einer Getriebefehlfunktion

Kunstflug und Rennen werden in geringer Höhe durchgeführt. Wenn Sie den Motor bei 500 ft AGL verlieren und das Getriebe festsitzt (aufgrund Ihrer Kunstflugmanöver) oder Sie ein elektrisches oder hydraulisches Problem haben, was werden Sie tun? Das Getriebe in einem Flugzeug mit wirklich hoher Flächenbelastung von Hand herunterkurbeln (was eine höhere Sinkgeschwindigkeit bei bestem Gleiten bedeutet)? Sie werden keine Zeit haben und Sie werden auf dem Bauch landen.

Triebwerksausfall bei niedriger Höhe über VLE/VLO

Nehmen wir außerdem an, Sie fahren in geringer Höhe Rennen und fahren schnell, denn das ist der Sinn des Rennens ... Sie verlieren den Motor, was Sie verlangsamen wird, aber nicht unbedingt genug, um unter VLE / VLO zu kommen . Wie geht's? Ziehen Sie ein verrücktes Manöver in niedriger Höhe, um die Fluggeschwindigkeit zu verringern? Warten Sie ab und hoffen Sie, dass Sie genug langsamer werden und noch genug Zeit haben, den Gang fallen zu lassen? Lassen Sie sie trotzdem fallen und riskieren Sie, die Ausrüstung oder schlimmer noch die Flugzeugzelle zu beschädigen, während Sie aufgrund des enormen und plötzlichen Luftwiderstands wie verrückt gestoßen werden und während Sie versuchen, eine Notlandung durchzuführen? Nein Danke. Fixed Gear pls.