Würde ein leichteres Flugzeug die gleiche Leistung benötigen wie ein schwereres, um mit der gleichen Geschwindigkeit zu fliegen?

Mir ist eine Frage aufgetaucht:

Wenn Flugzeug A identisch mit Flugzeug B ist, außer dass Flugzeug B 200 kg mehr wiegt. Welche der folgenden Aussagen sind wahr?

Die Antwort, die ich ausgewählt habe, war falsch:

Flugzeug A würde weniger Energie benötigen, um mit der gleichen Geschwindigkeit wie Flugzeug B zu fliegen

Ich stellte mir vor, dass bei weniger Gewicht ein reduzierter Anstellwinkel zu weniger Luftwiderstand und damit weniger Leistung führen würde? Kann mich jemand damit "erleichtern"?

Danke für das Feedback, es könnte sich nur um einen Tippfehler handeln.
Die 4 Mehrfachauswahlen, bei denen:
1) Flugzeug A weniger Leistung benötigen würde, um mit der gleichen Geschwindigkeit wie Flugzeug B zu fliegen
2) Flugzeug A dieselbe Leistung benötigen würde, um mit der zu fliegen gleiche Geschwindigkeit wie Flugzeug B
3) Flugzeug B hätte eine schlechtere Steigleistung
4) Flugzeug B würde eine längere Landebahn für die Landung benötigen

Ihre Antwort ist wahr, solange beide Flugzeuge bei der fraglichen Geschwindigkeit mit oder über der Mindestwiderstandsgeschwindigkeit fliegen.
Es sieht so aus, als ob Ihre Wahl richtig war, und es liegt ein Prüfungsfehler vor, aber in der Regel enthalten Mehrfach-Rate-Fragen (ähm.. Wahlmöglichkeiten) mindestens 4 Auswahlmöglichkeiten. Wenn Sie können, bearbeiten Sie Ihren Beitrag, um alle Auswahlmöglichkeiten aufzulisten. Sie sind immer so aufgebaut, dass es eine richtige und eine fast richtige gibt, während der Rest offensichtlich falsch ist. Sie sollen Sie zwingen, die Frage sorgfältig zu überdenken, um die richtige gegenüber der fast richtigen auszuwählen, und wenn Sie dies nicht können, weil Sie den Stoff nicht gut genug kennen, werden Sie wahrscheinlich die falsche auswählen.
Ich glaube, das ist wahrscheinlich ein Fehler im Test. Bei jeder Geschwindigkeit, ob über oder unter der Mindestwiderstandsgeschwindigkeit, je schwerer das Bruttogewicht bei derselben Geschwindigkeit ist, desto höher ist der AOA und damit der induzierte Widerstand. Da die Flugzeuge in ihrer Form identisch sind, wäre der Formwiderstand identisch, mit Ausnahme eines sehr geringfügigen Unterschieds, da die frontale Darstellung aufgrund des höheren AOA sehr geringfügig unterschiedlich sein könnte. Was war die „richtige“ Antwort? Was waren die anderen Möglichkeiten?
Ich bin mir nicht sicher, was alles in "identisch" enthalten ist, aber es müsste das CG enthalten, um die beiden richtig zu vergleichen. Wenn sie vollständig identisch sind, einschließlich CG, benötigt das schwerere Flugzeug mehr Leistung und verbrennt mehr Treibstoff. Wenn der Schwerpunkt des leichteren Flugzeugs jedoch an der vorderen Grenze liegt und der Schwerpunkt des schwereren Flugzeugs an der hinteren Grenze liegt, könnte das leichtere Flugzeug mehr Treibstoff verbrauchen, wenn das Flugzeug dem entspricht, was wir normalerweise als den üblichen Typ betrachten. dh das Heck liefert eine nach unten gerichtete Kraft, um den Auftrieb des Flügels auszugleichen.
Die Frage lautet: „Welche der folgenden Aussagen sind wahr? Hinweis: Aussagen sind, nicht Aussage ist. Ist es möglich, dass es eine andere wahre Aussage in der Liste gab und Sie als falsch markiert wurden, weil Sie nicht beide wahren Aussagen ausgewählt haben?
@CptReynolds: Nein, selbst unterhalb der Mindestwiderstandsgeschwindigkeit benötigt das leichtere Flugzeug weniger Leistung.
@PeterKämpf Ich denke du hast Recht und ich muss beim Posten nicht ganz wach gewesen sein.

Antworten (2)

Du hast recht. Das schwerere Flugzeug braucht mehr Leistung. Mit einer Ausnahme.

Die Kraft, die benötigt wird, um ein Flugzeug in der Luft zu halten, ist das Produkt aus Fluggeschwindigkeit und Luftwiderstand. Beim Fliegen mit gleicher Geschwindigkeit ist der Luftwiderstand beider Flugzeuge entscheidend für die Beantwortung der Frage. Da beide die gleiche Geometrie haben, kann man davon ausgehen, dass beide ungefähr die gleiche Reibung und den gleichen parasitären Widerstand haben. Das schwerere Flugzeug muss jedoch mit einem höheren Auftriebskoeffizienten fliegen, um seine höhere Masse zu tragen, sodass es einen stärkeren induzierten Widerstand erzeugt .

Die einzige Ausnahme ist, wenn beide Flugzeuge ein stark laminares Profil mit einem ausgeprägten Schleppeimer haben . Wenn die Fluggeschwindigkeit so gewählt wird, dass das schwerere Flugzeug immer noch innerhalb dieses Schleppeimers fliegt, aber das leichtere Flugzeug mit einem Auftriebskoeffizienten unterhalb der unteren Grenze dieses Schleppeimers fliegt, könnte der Unterschied im Reibungswiderstand höher sein als der Unterschied im induzierten Luftwiderstand (der bei hoher Geschwindigkeit gering ist). Aber diese Ausnahme müsste in der Frage klargestellt werden.

Um die Korrektheit des Tests vollständig beurteilen zu können, geben Sie bitte alle Antworten an. Wie @David K ​​andeutet, bestand Ihr Fehler möglicherweise darin, nicht alle richtigen Antworten auszuwählen.

Dank dafür! Ja, hier sind die Optionen, und es können mehrere Antworten ausgewählt werden. Ich habe A, C und D ausgewählt, also war es vielleicht nur ein Tippfehler! a) Flugzeug A würde weniger Leistung benötigen, um mit derselben Geschwindigkeit wie Flugzeug B zu fliegen b) Flugzeug A würde dieselbe Leistung benötigen, um mit derselben Geschwindigkeit wie Flugzeug B zu fliegen c) Flugzeug B hätte eine schlechtere Steigleistung d) Flugzeug B würde benötigen eine längere Start- und Landebahn
@ Jesse: Ich stimme Ihrer Auswahl an Antworten zu.

Bei konstanter Geschwindigkeit sind Schub- und Widerstandskräfte gleich. Da F = m*a, ist das Verhältnis zwischen Beschleunigungen aufgrund dieser Kräfte unabhängig von der Masse gleich. Daher gleichen sie sich bei gleicher Geschwindigkeit aus (Widerstand ist abhängig von der Geschwindigkeit) – es wird kein Schub mehr benötigt, um der Verzögerung durch den Luftwiderstand entgegenzuwirken

Vielleicht funktioniert mein fast 80 Jahre altes Gehirn nicht richtig, aber ich verstehe nicht, wie dies die Frage beantwortet. Und wenn Sie tatsächlich sagen, dass eine 747 im Reiseflug bei Mach 0,86 bei 700.000 lbs nicht mehr Kraftstoff (mehr Leistung) verbrennt als eine bei 600.000 lbs bei gleicher Geschwindigkeit, kann ich Ihnen versichern, dass das falsch ist.