Ich habe lange über die Kräfte nachgedacht, die an bestimmten Manövern in einem Flugzeug beteiligt sind, und einige dieser Manöver beginnen, mein Verständnis der Kräfte zu zerstören, die sich speziell der Schwerkraft entgegenstellen. Typischerweise wird dies als Auftrieb beschrieben und so wird es in der Bodenschule erklärt, aber sie gingen nicht auf andere Kräfte ein, die beteiligt sein können, um ein Flugzeug in der Luft zu halten (dh eine nicht horizontale Schubkomponente usw.). Sie sind wahrscheinlich nicht darauf eingegangen, da es nicht (wesentlich) auf die Art von Flugzeugen zutrifft, die Sie direkt nach der Grundschule fliegen würden.
Eines dieser Manöver, über die ich nachgedacht habe, ist ein "langsamer Flug", wenn er bei einer Flugshow von einem Jet durchgeführt wird, bei dem der Jet anscheinend langsamer als seine Stallgeschwindigkeit und mit einem sehr hohen Anstellwinkel fliegt. Es scheint, dass ein Teil, wenn nicht die gesamte Kraft, die das Flugzeug in der Luft hält, nicht von den Flügeln in Form von Auftrieb kommt, sondern eher von der Turbine erzeugt wird. (Beispiel:
)mein Verständnis der Kräfte zerstören, die der Schwerkraft spezifisch entgegenwirken.
Es gibt keine separaten Kräfte, die sich bestimmten anderen Kräften entgegenstellen. Es gibt einfach eine Reihe von Kräften, und sie addieren sich alle, und die Summe geteilt durch die Trägheitsmasse des Flugzeugs entspricht der Beschleunigung.
Die Schwerkraft zeigt immer nach unten, also muss die Summe der anderen Kräfte nach oben zeigen, um eine Beschleunigung nach unten zu verhindern. Aber welche Kraft auch immer nach oben zeigt, kann das tun.
- Ist mein Verständnis korrekt?
Meistens ja. Der Schub zeigt immer entlang der Triebwerksachse nach vorne, wenn also die Triebwerksachse nach oben zeigt, so auch der Schub.
- Gibt es einen guten, bekannten Hinweis auf die Aerodynamik, der nicht die gesamte Bandbreite der Kräfte beschönigt, die in einer Vielzahl von Flugsituationen auftreten?
Es gibt wirklich immer nur wenige Kräfte:
Die Schaufeln erzeugen eine Kraft, die ungefähr senkrecht zu ihnen ist. Es wächst mit dem Anstellwinkel (Winkel zwischen dem Schaufelblatt und dem Luftstrom) mit einer Spitze beim Anstellwinkel des Strömungsabrisses (normalerweise 10–15 °) und einer anderen bei 90 °.
Diese Kraft wird normalerweise als zwei Komponenten beschrieben, Auftrieb , der senkrecht zum Luftstrom steht, und Widerstand , der parallel dazu ist. Das heißt, das zweite Auftriebsmaximum liegt bei 45°, weil bei 90° die Kraft parallel zur Strömung und damit zum gesamten Widerstand ist.
Form (Parasit) ziehen. Dies ist parallel zur Strömung.
Schub. Dies ist immer ungefähr nach vorne entlang der Motorachse.
Gewicht. Diese zeigt immer nach unten. Es besteht tatsächlich aus der Schwerkraft, die zum Erdmittelpunkt zeigt, und einem kleinen Beitrag der Zentrifugalkraft, die von der Erdrotationsachse weg zeigt, aber das ist nur Spitzfindigkeit.
Und dann müssen Sie nur noch eine Vektoraddition durchführen.
Wenn das Flugzeug also mit einem hohen Anstellwinkel fliegt, zeigt der Schub diagonal nach oben, wodurch ein Teil des Gewichts aufgehoben wird, während die Kraft auf den Flügel nach hinten geneigt wird, wodurch der andere Teil des Gewichts aufgehoben wird, aber auch ein enormer Luftwiderstand verursacht wird, sodass der Schub benötigt wird entsprechend groß sein. Aus diesem Grund können nur Kampfflugzeuge und Kunstflugzeuge mit ihren großen Schub-/Gewichtsverhältnissen diese Art von Stunt ausführen.
Für weitere Details empfehle ich See How It Flys von John S. Denker. Es deckt die grundlegende Aerodynamik ab und erklärt die Gründe für gängige Pilotentechniken. Kapitel 4 behandelt die Kräfte.
Gürkan Cetin
Jan Hudec
Gürkan Cetin
Jan Hudec
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