Wie konnte die AeroVironment Helios mit nicht mehr als 23,5 kn an den Rand des Weltraums fliegen?

Die NASA/AeroVironment Helios hält den FAI-Rekord für den höchsten anhaltenden Horizontalflug bei 96.900 Fuß (29,5 km) MSL. Berichten zufolge verbrachte es mehr als 40 Minuten über 96.000 Fuß. Es konnte nicht schneller als 23,5 Knoten fliegen, daher sind diese Rekorde äußerst schwer zu glauben. Was ist seine Stallgeschwindigkeit? Wie konnte es mit Zweiblattpropellern so hoch fliegen? Könnte es einen Menschen, der auf seiner Mitte lag, in die Stratosphäre tragen?

Und da die Helios, die Pathfinder und die Centurion als Testatmosatten gedacht waren, gibt es von ihnen irgendwelche Bilder vom Rand des Weltraums? Ich konnte keine finden.

Bei Gott, wie viele Giovannis haben wir hier?
@Jpe61 Alle Giovannis sind dieselbe Person, mit Ausnahme des Benutzers Robert DiGiovanni, der ein anderer Benutzer ist.
@mins Aber das ist ein Segelflugzeug. Hat der Helios auch Segelflugzeuge benutzt, wie zum Beispiel Wellenlifte?
Auf der Benutzerseite steht "Mitglied seit 2 Tagen", das wird nicht berechnet. Warum ist die Geschwindigkeit nicht plausibel?
@ Jpe61 Denn wenn ich eine Frage auf einer anderen SE-Site und wieder zur Luftfahrt stelle, hätte ich hier ein neues Konto. Die Geschwindigkeit klingt nicht plausibel, da Flugzeuge bei viel höheren Geschwindigkeiten sogar in Meereshöhe ins Stocken geraten. Daher meine Frage, was ist beim Helios anders als bei anderen Flugzeugen?
Ok, jetzt verstehe ich die Prämisse der Frage.
Ist Ihnen klar, dass Sie dasselbe SE-Konto auf allen SE-Sites verwenden können? Sie müssen keine neuen Konten erstellen?
@Jpe61 Das neue Konto wird automatisch erstellt, indem eine Frage oder Antwort in einem anderen SE gepostet wird.
Falls Sie mit den Weltraumnachrichten nicht Schritt gehalten haben, die NASA fliegt derzeit einen Hubschrauber auf dem Mars, wo die Druckhöhe 100.000 Fuß oder mehr beträgt: mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Quick-Facts
@jamesqf Ja, aber das ist ein Hubschrauber / eine Drohne, sie hat selten eine horizontale Geschwindigkeit, Ingenuity fliegt meistens vertikal. Ich rede von Flugzeugen. Flugzeuge müssen etwas horizontal fliegen, um (nach oben) zu fliegen, es sei denn, sie haben Schwebemotoren wie der Harrier. Die Atmosphäre des Mars ist übrigens dichter, weil es Kohlendioxid ist, das dichter ist als die Luftzusammensetzung der Erde.
@mins Ich habe absichtlich Raumrand geschrieben, aber die 100-km-Grenze ist falsch (es ist nicht " die" Kármán-Linie) und sowieso übertrieben hoch. Es gibt keine abrupte Grenze zwischen der Atmosphäre und dem Vakuum des Weltraums, man muss eine definieren. Sie können es an einer Schichtgrenze wie der Stratopause definieren. Bei 30 km (100.000 Fuß) ist der Himmel pechschwarz und Sie sehen die hellsten Sterne und die Erdkrümmung. Als IC Kincheloe 1956 mit der X-2 auf 126.000 Fuß flog, wurde er zum ersten Menschen im Weltraum erklärt.
@Giovanni: Die Raumdichtegrenze ist in der Tat eine Konvention und variiert je nach Bedarf, 100 km für die Grenze der Flügelauftriebserzeugung und des Ballonauftriebs und 122 Kilometer für die Wiedereintrittsschnittstelle von Raumfahrzeugen. Bei 80 km ist also noch Auftrieb möglich, bei 140 nicht. Bei 30 km, oder wenn Sie fliegen, sind Sie nach Konventionen nirgendwo im Weltraum.
@mins Ballons können nicht höher als ~60 km (200k ft) fliegen. Die Flügelauftriebserzeugung (und damit die Kármán-Linie) hängt von der Masse und Dichte des betreffenden Planeten ab, nicht nur von der Atmosphäre, daher kann sie nicht universell sein. Für die Erde liegt der Durchschnittswert bei 83,6 km über dem Meeresspiegel. Die Helios erreichte 29,5 km und kein Nicht-Raketenflugzeug flog im anhaltenden Horizontalflug höher (es sei denn, Sie zählen die X-43, die bei 33,5 km flog).
@Giovanni: Die Blätter eines Hubschrauberrotors sind Tragflächen, genau wie Flügel und Propellerblätter. Und obwohl CO2 etwas dichter ist als das hauptsächlich aus N2 und O2 bestehende Gemisch der Erde, ist es nicht dicht genug, um die Tatsache auszugleichen, dass es nur etwa 1% so viel davon gibt.
@jamesqf Nun, aber es sind rotierende Tragflächen und sie sind vier Blätter, der Helios hat jeweils zwei Blätter. Außerdem beträgt die Schwerkraft des Mars 3/8 der der Erde.
@mins BBC betrachtet die U2 in 70.000 Fuß Höhe als am Rande des Weltraums fliegend, und der Pilot tut dies auch: bbc.com/future/article/20140224-flying-at-the-edge-of-space
„ BBC betrachtet die U2 in 70.000 Fuß Höhe als am Rande des Weltraums fliegend, und der Pilot tut das auch .“ Das sind gute Nachrichten für zukünftige Raumstationen in geringer Höhe.
@mins Du meinst stratosphärische Ballons / Luftschiffe, die Unterkunft bieten (z. B. eine große Version von Space Perspectives Neptun)?

Antworten (1)

Meine Antwort wird eine vereinfachte sein, die jemand mit mehr theoretischem Wissen und Tastatur erläutern kann (das Tippen auf den Telefonbildschirm fördert keine langen Antworten mit ausgefallener Formatierung). Alle meine Daten werden von der Wikipedia-Site abgerufen.

Am Flugregime des Helios HP01 ist nichts Ungewöhnliches, weder an Geschwindigkeit noch an Höhe.

Der Geschwindigkeitsbereich wird mit 16,5–23,5 kn angegeben. Stallgeschwindigkeit ist nicht angegeben.

Gründe für die langsame Betriebsgeschwindigkeit sind das gewählte Flügelprofil, das für langsame Geschwindigkeiten optimiert ist, und eine extrem geringe Flächenbelastung. HP01 wiegt weniger als 1000 kg und hat eine Flügelfläche von etwa 180 Quadratmetern. Dies ergibt eine Flächenbelastung von weniger als 5,5 kg/m2. Das ist ungefähr eine Größenordnung kleiner als das, was Segelflugzeuge normalerweise haben (~ 50), und zwei Größenordnungen kleiner als das, was Transportflugzeuge haben können (~ 500).

Der Flügel hat also beim Tragen des Flugzeugs nur sehr wenig Arbeit zu tun. Dies ermöglicht einen extrem langsamen Flug.

Was die große Höhe betrifft: Die Stallgeschwindigkeit in der angezeigten Fluggeschwindigkeit ändert sich nicht mit der Höhe, obwohl alle möglichen anderen seltsamen Dinge auftauchen, wenn die Luft wirklich dünn wird. Das wäre allerdings ein ganzer Wurm für sich und wurde hier in vielen Fragen schon einmal aufgemacht. Während beispielsweise die angezeigte Fluggeschwindigkeit bei 96000 ft gleich bleiben würde und das Flugzeug über der Stallgeschwindigkeit gehalten würde, hätte sich die wahre Fluggeschwindigkeit erheblich erhöht, etwa um das 20-fache, und das Flugzeug in seine Sargecke gebracht .

Nun, ich bin neugierig auf die Stall-Geschwindigkeit und die Sarg-Ecke des Flugzeugs. Und wenn es so einfach ist, so langsam so hoch zu fliegen, frage ich mich, warum das nicht mehr Flugzeuge tun und in welche Höhe ein Mensch, der auf dem Helios (in seiner Mitte) liegt, transportiert werden könnte.
@Giovanni: Warum sollte jemand das tun wollen? Entweder haben Sie ein staatliches Programm, das für die Forschung bezahlt, wie bei Helios (siehe Ihren Link :-)), oder Sie sind eine reiche Person, die in Rekordbücher kommen möchte, wie der Perlan-Gleiter, oder die Leute, die ultrahohe Fallschirmsprünge machen.
@jamesqf Ich würde es tun, um an den Rand des Weltraums zu fliegen.
Da bin ich bei Giovanni, ich würde es auch machen 😃
Was die Sargecke angeht, so um FL400 oder so die Temperatur, also hört das SOS auf zu sinken und steigt dann wieder an. Laut einem Rechner, den ich online gefunden habe, ergeben 23,5 Knoten bei 96.000 Fuß eine TAS von 180 Knoten und Mach 0,309. Ich glaube nicht, dass die Machzahl ein Faktor war. :)
@Giovanni: Sie sind also eine reiche Person, die bereit ist, viel Geld für die Erfahrung zu zahlen :-)
@Giovanni Sie haben viele Dinge in einer Frage gestellt, was hier nicht richtig ist, aber ich kann versuchen, meine Antwort etwas später zu erweitern.
Wie konnte die AeroVironment Helios mit nicht mehr als 23,5 kn an den Rand des Weltraums fliegen?
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