Wie kann ein Flugzeug fast senkrecht schweben?


(Quelle: https://fat.gfycat.com/ )

Das Flugzeug in diesem GIF (obwohl es ein RC-Flugzeug ist) scheint vertikal zu fliegen, nur wenige Meter über dem Boden. Wie ist das möglich? Wie ist es möglich, es in diesem Szenario zu kontrollieren? Wäre das mit einem echten Flugzeug möglich?

Ich würde mein Haus verwetten, dass das kein echtes Flugzeug ist
Es ist funkgesteuert, das RC auf dem Video verrät es irgendwie
Ich habe etwas Bearbeitungsmagie gemacht, vielleicht wird dies die Frage retten, um zum Thema zu werden, obwohl es sich um ein RC-Flugzeug handelt, ist die Frage, ob dies für echte Flugzeuge möglich ist, gültig.
@SentryRaven: Das scheint ein Problem zu sein, das von Herrn Musk gelöst werden muss.
@mins Schöner Fund! :)
@sentryraven: Danke für die Bearbeitung. Ich fühle mich ein bisschen dumm, weil ich nicht gemerkt habe, dass es überhaupt ein RC-Flugzeug war, ich war einfach überwältigt von dem Manöver.
Ich bin überrascht, dass dieses Turbostrahl-/Düsenlüfterflugzeug das kann ... Ich habe Propellerflugzeuge gesehen, die dazu in der Lage waren, und die Steuerung wurde durch den Luftstrom bereitgestellt, der aufgrund der Propellerwäsche über die Steuerflächen des Flugzeugs strömte. Ich frage mich, ob dieses Modell eine Art Schubvektorsteuerung hat.
hmm, ja, ich glaube, das muss es, denn wie Sie sagten, gibt es keinen Luftstrom über die Steuerflächen

Antworten (4)

Das Flugzeug im Video ist ein ferngesteuertes (rc) Flugzeug. Warum es "schweben" kann, ist einfach:

Der von einem großen Fan / RC-Jet-Triebwerk erzeugte Schub ist viel höher als das Gewicht des Flugzeugs. Wenn die von der Turbine erzeugte Kraft gleich der nach unten gerichteten Gewichtskraft des Flugzeugs ist, schwebt es. Durch sehr sorgfältiges Einstellen des Schubs und Platzieren des Flugzeugs in dieser "Nase nach oben"-Position kann ein erfahrener RC-Pilot das Flugzeug schweben lassen, bis die Batterie leer oder der Treibstoff knapp wird.

Kraft erklärt

Als Beispiel: Ein Flugzeug, das 10.000 kg wiegt, erzeugt einen Abtrieb:

F = m ⋅ g = 10 , 000 ⋅ 9.81 = 98 , 100 N

Um dieses Flugzeug zum Schweben zu bringen, müssen Sie eine Aufwärtskraft von mindestens erzeugen 98 , 100 N . Wenn Ihnen das gelingt und Sie den erzeugten Schub / Abtrieb perfekt auf der Y-Achse ausrichten können, schwebt das Flugzeug:

F d Ö w n − F u p = 0 N heben sich die beiden Kräfte gegenseitig auf und Sie haben keine Bewegung in der Y-Achse.

Wenn Sie jedoch Motoren haben, die mehr Schub als Abtrieb erzeugen, passiert Folgendes:

F d Ö w n − F u p ≥ 0 N , das heißt, das Flugzeug steigt vertikal (auf der Y-Achse).

Das gleiche Prinzip gilt für andere "echte" Flugzeuge, wie die Sea-Harrier:Sea Harrier schweben

Es verwendet den Motor, um eine nach oben gerichtete Kraft zu erzeugen. Da die Kraft größer ist als die durch das Flugzeuggewicht erzeugte Abwärtskraft, kann der Harrier vertikal landen/starten.

Das schwebende Flugzeug wird von einem Trust-Vectoring-Lüfter / einer Turbine gesteuert. Eine Steuerung des Flugzeugs mit den "normalen" Flächen ist nicht möglich, da der Luftstrom über die Steuerflächen am Flügel zu langsam ist. Daher KÖNNTEN nur Flugzeuge mit Trust-Vectoring-Fähigkeiten wie das RC-Flugzeug in Ihrer Frage schweben.

Also ist dieses Manöver mit einem echten Jet unmöglich?
@bos In der Theorie. Solange die Aufwärtskraft größer oder gleich der Abwärtskraft ist, können Sie jedes Objekt aufsaugen. Denken Sie daran, dass ein Pilot, um es in einem echten Jet zu schaffen, die Balance perfekt halten muss.
Du hast im Beispiel etwa 3 Nullen zu viel.
@JanHudec Danke, habe das bearbeitet.
@jklingler, du hast sie nur aus dem Schub entfernt, aber du hättest sie auch aus der Masse entfernen sollen.
@bos "Wenn Sie einen ausreichenden Schubvektor verleihen, kann sogar ein Schwein eine Umlaufbahn erreichen."
Wie ist es möglich, es in diesem Szenario zu kontrollieren? (Zitat aus der Frage) Diese Antwort scheint darauf nicht einzugehen. Ist es nur in Flugzeugen mit Schubvektor möglich oder ist eine andere Magie im Spiel?
@sanchises Das Flugzeug wird von einer Trust-Vectoring-Turbine / einem Fan gesteuert. Der Luftstrom über die Steuerflächen am Flügel ist zu langsam, um das Flugzeug zu steuern.
Vielleicht könnten Sie explizit erwähnen, dass dies dann nur mit Flugzeugen möglich ist, die über Schubvektorsteuerung verfügen (natürlich einschließlich des Harrier).
@sanchises Fertig!

Das Schweben ist viel einfacher und häufiger sind RC-Flugzeuge mit Propellerantrieb als Jets. Nur sehr wenige RC-Jets verfügen über eine Schubvektorsteuerung und noch weniger über Schwebefähigkeiten.

Propellergetriebene Kunstflug-RC-Flugzeuge können schweben, auch aufgrund eines Schub-Gewichts-Verhältnisses > 1, sie werden jedoch von den normalen Steuerflächen und nicht von Schubvektordüsen gesteuert. Schweben ist nur bei Modellen mit großen Ruderflächen und großen Propellerdurchmessern möglich. Die großen Oberflächen werden benötigt, um die notwendige Kontrolle zu erreichen, und große Propeller drücken mehr Luft über diese Steuerflächen, wodurch sie effektiver werden.

Beim Schweben werden das Höhenruder und das Seitenruder verwendet, um die Nase gerade nach oben zu halten, und die Querruder werden verwendet, um ein Rollen aufgrund des Motordrehmoments zu verhindern.

Das folgende Video zeigt mehrere Beispiele für das Schweben sowie andere Kunstflugmanöver bei langsamer Geschwindigkeit.

Dies gilt für RC-Flugzeuge mit einem Propeller, aber ein RC-Jet, wie der fragliche, oder ein RC-Flugzeug, das den Propeller am Heck hat, kann nicht mit den Steuerflächen manövrieren.
Heutzutage ist Schubvektorsteuerung in RC-"Jets" oder genauer gesagt in RC-Flugzeugen mit elektrischen Impellermotoren nicht ungewöhnlich, insbesondere in maßstabsgetreuen Modellen von Militärjets mit Schubvektorsteuerung.

Einige Kampfjets haben eine sogenannte Schubvektorsteuerung, die die Triebwerke bewegt und die Richtung des Schubs ändert, damit sie schweben können.

Es ist ein RC im Grunde, Sie haben mehr Leistung, mehr Schub und der Flugzeugkörper ist leicht wie Papier, sodass Sie mit Schub und Kontrolle mit normalen Steuerflächen schweben können.

In echten Flugzeugen ist es schwierig.

Die Steuerung erfolgt über Paddel im Abgasstrom, da die Strömung über die Steuerflächen sehr langsam ist, aber ansonsten stimme ich zu. Mit Flugzeugen wie der X-31 ist es sogar in echten Flugzeugen möglich.
@PeterKämpf: Bei RC-Turbinen erfolgt die Steuerung normalerweise über Schubvektorsteuerung - Bewegen der Düse selbst
Wie kann ein Flugzeug fast senkrecht schweben?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v