Wie genau sind diese Darstellungen des Stall-Diagramms des relativen Windes?

Die Diagramme sind genau.¹

Der vom Triebwerk erzeugte Schub ist eine der Kräfte, die auf die Flugzeugzelle einwirken. Die anderen sind Auftrieb, Luftwiderstand und Gewicht (auch bekannt als Schwerkraft).

(aus Wie es fliegt, Kapitel 4 )

Wenn diese Kräfte im Gleichgewicht sind, dh ihre (Vektor-)Summe Null ist, fliegt das Flugzeug geradeaus, in welche Richtung auch immer es fliegt (das sagt das erste Newtonsche Gesetz: Ein Objekt bleibt in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit weiter, wenn nicht darauf eingewirkt wird durch äußere Gewalt).

Wenn die Kräfte nicht im Gleichgewicht sind, beschleunigt das Flugzeug in Richtung ihrer Summe (das sagt das zweite Newtonsche Gesetz: Die Summe der äußeren Kräfte auf ein Objekt ist gleich seiner Masse mal seiner Beschleunigung). Aber Beschleunigungsrichtung und Geschwindigkeitsrichtung sind unabhängig voneinander. Wenn sich das Flugzeug dreht, erfolgt die Beschleunigung zur Seite, während die Geschwindigkeit (ungefähr) nach vorne gerichtet ist. Wenn es langsamer wird, ist die Beschleunigung nach hinten und die Geschwindigkeit immer noch nach vorne.

Schub und Flugrichtung müssen also nicht parallel sein.

Stellen Sie sich für ein praktischeres Argument ein Flugzeug vor, das das Kunstflugmanöver Tailslide ausführt. Die Nase zeigt nach oben und der Motor läuft und erzeugt Schub nach oben. Aber weil der Schub geringer ist als die Schwerkraft, verlangsamt sich das Flugzeug, bis es mitten in der Luft stoppt und mit dem Heck voran auf den Boden zurückfällt . Für einen Moment kommt also der relative Wind von achtern, während der Motor noch Vorwärtsschub erzeugt. Erst dann wird das Flugzeug umkippen, um den normalen Luftstrom über die Tragflächen wiederherzustellen und zum vollständig kontrollierten Flug zurückzukehren.

Jetzt natürlich, da die Auftriebs- und Widerstandskräfte vom relativen Wind abhängen. Der Auftrieb, die aerodynamische Kraft senkrecht zum relativen Wind, nimmt mit dem Anstellwinkel zu, der der Winkel zwischen dem relativen Wind und der Flügelplanform ist, bis der Stall-Anstellwinkel erreicht ist.

Wenn das Flugzeug also langsam horizontal fliegt, zeigt die Nase nach oben, um einen ausreichenden Anstellwinkel zu erzeugen. Der Schub zeigt daher leicht nach oben, sodass ein kleiner Teil davon ein wenig Gewicht ausgleicht und den Auftriebsbedarf verringert. Aus diesem Grund würgen Flugzeuge tatsächlich bei etwas langsamerer Geschwindigkeit ab, wenn der Motor die volle Leistung entwickelt, als wenn er gestoppt wird.

Lesen Sie das Kapitel 4 „Wie es fliegt“ für weitere Einzelheiten über die Kräfte. Und der Rest von Wie es fliegt ; Es erklärt die Physik ziemlich gut.

¹ Das ist genau in Bezug auf die Richtung des entgegenkommenden relativen Windes. Sie sind nicht genau in Bezug auf die Strömung um und hinter den Flügeln.