Wie erzeugen 220 kN Triebwerksschub die 700 kN, die erforderlich sind, um die Höhe eines A320 zu halten? [Duplikat]

Beim Airbus A320 erzeugen die beiden Triebwerke im Reiseflug etwa 220 kN, dessen Gewicht etwa 700 kN (etwa 70 Tonnen) beträgt. Das Auftriebs-/Widerstandsverhältnis im Reiseflug beträgt etwa 15 (wahrscheinlich höher), was im Reiseflug Auftrieb = 700 kN und Luftwiderstand = 47 kN (oder weniger) bedeutet.

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Was ist die genaue Erklärung der obigen Zahlen? Wie erzeugen 220 kN Schub die 700 kN, die erforderlich sind, um die Höhe beizubehalten, und die 47 kN, die erforderlich sind, um die Geschwindigkeit beizubehalten?

Bitte beachten Sie, dass der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Und dass Verkehrsflugzeuge Betriebsgrenzen für die Machzahl haben.

Antworten (3)

Die Triebwerke müssen nur den induzierten Widerstand überwinden, um in der Luft zu bleiben, der ein Ergebnis des Auftriebs ist, aber für einen modernen Jet normalerweise viel kleiner in der Größenordnung von 1/20 ist. Dieses Verhältnis wird als Auftrieb zu Widerstand oder L/D angegeben. Es ist eine wichtige Leistungskennzahl eines Flugzeugs. Warum? Flügel sind seltsam und kompliziert, es gibt keine einfache 100% richtige Antwort.

Nur eine Rakete braucht einen Schub, der gleich der Gravitationskraft ist, da sie keine Flügel hat! (L/D = 1/1)

Ich kann keine Gleichungen aufstellen, aber die Vorwärtsbewegung erzeugt den Auftrieb. Hätte man einen völlig widerstandsfreien Schirm und keinen Wind, könnte er ewig im Geradeausflug bleiben und alle Kräfte im Gleichgewicht halten. Schwerkraftzähler heben. Und kein Luftwiderstand, also kein Schub. Der Grund, warum es schließlich herunterkommen muss, ist, dass die Widerstandskraft es verlangsamt. Weniger Geschwindigkeit bedeutet weniger Auftrieb. In einem Motorflugzeug muss der Schub einfach gegen den Luftwiderstand ausbalanciert werden. Dann sind alle Kräfte wieder im Gleichgewicht, sodass die Motoren zum Ausgleich nur noch die Widerstandskraft benötigen.

Ich weiß, dass dies die übliche Erklärung ist, und vielleicht haben Sie genau das Richtige, um zu wiederholen, was ich tausendmal gelesen habe, aber ich kann das nicht so einfach verstehen. Die Implikation für den widerstandsfreien Gleiter ist zwar überraschend, aber sehr logisch.
Damit habe ich ehrlich gesagt auch Probleme. Manchmal denke ich, ich habe es, dann fange ich an zu zweifeln. Vielleicht kann ich das später umformulieren, damit es mehr Sinn macht
Der Schlüssel ist, sich daran zu erinnern, dass Arbeit Kraftskalargeschwindigkeit ist. Da ist alles klar.
Um fair zu sein, das Gedankenexperiment mit dem widerstandsfreien Segelflugzeug ist für mich wahrscheinlich das Kontraintuitivste, da der Auftrieb neben jedem weiteren parasitären Widerstand des Segelflugzeugkörpers einen Widerstand erzeugt.

Die beiden Motoren erzeugen im Reiseflug etwa 220 kN

Ein einzelnes A320-Triebwerk ( V2527-A5 ) erzeugt 120 kN bei SLC (Meeresspiegelbedingungen). Beide werden 240 kN haben. Im Reiseflug wird es viel weniger Schub geben. 25 % davon als Richtwert.

Ein solides Beispiel: Der CF6-80C2B1F einer 747 produziert 57.160 lbf bei SLC und 12.820 im Reiseflug (22 % von SLC). Der Schub ist im Reiseflug viel geringer (weniger Luft, weniger Schub).

Bei jedem geraden Flug, unabhängig von der Höhe, ist Schub = Luftwiderstand. Außer wenn der Flug mit einer hohen Nase zu langsam ist, wirkt ein Teil des Schubs dem Gewicht entgegen, aber gehen Sie in jeder Hinsicht davon aus, dass sie gleich sind, und Sie werden sich nicht irren.

L/D ist auch kein fester Wert. Es ändert sich mit der Geschwindigkeit.

In geringer Höhe ist der Luftwiderstand höher (dichtere Luft). Im Reiseflug ist die wahre Fluggeschwindigkeit höher. Der Auftrieb hängt von der wahren und nicht von der angezeigten Fluggeschwindigkeit ab. So kann weniger Schub mehr Auftrieb dort oben bewirken, wo die Luft dünn ist und das Flugzeug schnelle wahre Fluggeschwindigkeiten erreichen kann.

Die auf die Auftriebsgleichung anwendbare Form der Geschwindigkeit ist die wahre Fluggeschwindigkeit . Die wahre Fluggeschwindigkeit ist definiert als die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeugs durch die Luft und enthält Korrekturen für Dichte, Komprimierbarkeit und Instrumentenfehler.

Das Hauptproblem: Das Flaschenzugsystem (jetzt nicht mehr in Frage gestellt) ist ein Ein-Körper-Problem, ein Flugzeug ist ein Zwei-Körper-Problem (Flugzeug und Luft). Die Luft übernimmt das Heben.

Auch die Vorwärtsgeschwindigkeit ist ein Faktor, der den Schub eines Triebwerks verringert. (Statischer Schub ist größer als Schub bei Geschwindigkeit).
Dann hast du ein Überschallflugzeug :)
" Die Luft wirkt auf den Flügel zurück, aber in eine andere Richtung (das Zweikörpersystem) " Das ist nicht wirklich das, was für mich schwer zu verstehen ist. Das Schwierige ist, warum 40 kN Schub ausreichen, um diese Luft „in eine andere Richtung“ wirken zu lassen, um 700 kN ohne Fremdenergie auszugleichen. Obwohl ich weiß, was Sie antworten würden (dies ist das L / D-Verhältnis), ist es schwierig, einen Sinn daraus zu ziehen.
@mins Ihre Frage ist eine Umformulierung von "Wie funktionieren Flügel überhaupt?", Die Antwort darauf wird oft einfach, aber auch subtil falsch erklärt. Das Lehrbuch der Physik wäre Fluiddynamik. Vor Computern funktionierten die Dinge nur, weil empirische Daten dies bewiesen.
Wie erzeugen 220 kN Triebwerksschub die 700 kN, die erforderlich sind, um die Höhe eines A320 zu halten? [Duplikat]
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