Wie kann ein Flugzeug weiter vorwärts fliegen, wenn es keinen Schub hat?

Anstellwinkel ist nicht gleich Nickwinkel. Ja, man kann Gewicht in eine Vorwärts- und eine Senkrechtkomponente zerlegen - zum Fahrtwind! Oder Sie können den Auftrieb relativ zum Luftstrom ziehen.

In dieser Zeichnung ist der Neigungswinkel Null und AoA = 6 Grad. Der Auftrieb hat jetzt eine Vorwärtskomponente relativ zur Schwerkraft.

Wenn dies bei einer Fluggeschwindigkeit von null und einer absoluten Höhe von null passieren würde, dann ja, würde das Flugzeug stehen bleiben und nicht mehr fliegen können. Andererseits wäre es an dieser Stelle auch egal, DA DAS FLUGZEUG BEREITS IN DIESEM ZUSTAND AM BODEN STEHT.

Aber ganz im Ernst, das Flugzeug würde nicht langsamer werden und abwürgen, es sei denn, Sie versuchten, auf einer konstanten Höhe zu bleiben. Bei einem Gleitflug mit konstanter Fluggeschwindigkeit jedoch, bei dem das Flugzeug in einem flachen Winkel relativ zum Boden absinkt, kann gezeigt werden, dass die Schwerkraft nicht mehr senkrecht zur Längsachse des Flugzeugs ist und einen Komponentenvektor haben wird, der ist parallel zur Längsachse und entgegen der Richtung sowohl der induzierten als auch der Parasiten-Widerstandsvektoren.

Eine andere Denkweise besteht darin, den Energiezustand des Flugzeugs zum Zeitpunkt des Abstellens des Triebwerks zu betrachten. Seine Gesamtenergie ist die Summe seiner potentiellen Energie, proportional zu seiner absoluten Höhe, und seiner kinetischen Energie, proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit über Grund. Sobald der Triebwerksschub verloren geht, beginnt dieser Energiezustand durch die über eine Distanz ausgeübte Widerstandskraft abgezogen zu werden. Um die Fluggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, muss das Flugzeug damit beginnen, seine potenzielle Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch das Flugzeug langsam absinkt, bis es den Boden erreicht.

Das Gewicht$W$des Segelflugzeugs besteht aus zwei Komponenten,$Wt$und Wn.$Wt$geht in die gleiche richtung wie$V$Und$Wn$steht senkrecht dazu$V$. Aerodynamisch$F$hat auch zwei Komponenten$L$Und$D$, Wo$L$steht senkrecht dazu$V$Und$D$ist parallel zu$V$.

Wenn$L = Wn$:

$Wt> D$, die lineare Beschleunigung des Segelflugzeugs ist positiv;$Wt <D$, die lineare Beschleunigung des Segelflugzeugs ist negativ;$Wt = D$, die lineare Beschleunigung des Segelflugzeugs ist Null.

Manche Leute denken, dass es nur gibt$L$,$D$, Und$W$auf dem Segelflugzeug. Das ist nicht ganz richtig. Einfach ausgedrückt wirken auf den Schirm nur zwei Kräfte: Die eine ist aerodynamisch$F$, und das andere ist die Schwerkraft$W$.$L$ist nur die Komponente von$F$in einer Richtung senkrecht zu$V$;$D$ist nur die Komponente von$F$in einer Richtung parallel zu$V$. Einige Leute denken, dass$Wn$existiert nicht, was ebenfalls falsch ist.$Wn$ist die Komponente von$W$in einer Richtung senkrecht zu$V$;$Wt$ist die Komponente von$W$in einer Richtung parallel zu$V$.

Was drückt den Block nach unten?$V$ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Block nach unten bewegt. Das Gewicht des Blocks hat zwei Komponenten: Wn senkrecht zu$V$und Wt parallel zu$V$.$L$ist die Reaktionskraft der Schräge (schiefe Ebene) auf den Block. Es ist nicht die$L$Push-Block, der sich nach unten bewegt, weil$L$hat keine Komponente in Richtung von$V$. Wt ist die Kraft, die den Block nach unten drückt.

Hier ist eine einfache Möglichkeit, sich dieses Problem vorzustellen:

Ohne Schub von seinem Motor beginnt das Flugzeug stattdessen wie jemand auf einem Fahrrad "bergab zu rollen" - und der Pilot kann wählen, welcher "Steigung" er oder sie folgen möchte, im Einklang mit der Notwendigkeit, die Flügel zu erhalten, die Auftrieb und die Kontrolle erzeugen Oberflächen, um gerichtete Steuerkräfte zu erzeugen.

Bei einem gleitenden Sinkflug wie diesem ergibt das Gewicht des Flugzeugs multipliziert mit seiner Sinkgeschwindigkeit in Fuß pro Sekunde die Pferdestärken, die bei dieser Kombination aus Nicklage und Fluggeschwindigkeit durch Luftwiderstand verbrannt werden.

Beim Flug ohne Motor gibt das Flughandbuch des Flugzeugs den besten Gleitwinkel für eine gegebene Last an, was den Luftwiderstand minimiert und somit die Zeit in der Luft maximiert – und dadurch dem Piloten die beste Gelegenheit bietet, einen geeigneten Landeplatz auszuwählen.