Hebt das Flugzeug ab?

[Larsi]

Hoffentlich hat sich meine Mühe gelohnt.

​

ich hoffe JA
ich fürchte ....

 

[Griessini]

Bitte die Voraussetzungen nicht durcheinander bringen.

Zitat aus dem Original:

"Imagine a plane is sitting on a massive conveyor belt, as wide and as long as a runway, and intends to take off. The conveyer belt is designed to exactly match the speed of the wheels at any given time, moving in the opposite direction of rotation."

Wenn also das Laufband die gleiche Geschwindigkeit hat wie die Räder, dann wird sich das Flugzeug keinen mm nach vorne bewegen und am Boden bleiben. Das ist pure Mathematik aus der 5. Klasse.

Wenn man aber von der Randbedingung ausgeht, daß das Flugzeug (und nicht die Räder) die gleiche Geschwindigkeit wie das Laufband hat, dann werden sich die Räder immer doppelt so schnell drehen, bis zu dem Zeitpunkt des Abhebens.

Grüße,
Steffen

 

[GS-Pusher]

Wäre der Kontakt der Räder zum Untergrund zur Fortbewegung erforderlich, würde das Flugzeug wieder in einen Sinkflug übergehen, sobald die Räder den Boden verlassen haben.

Hoffentlich hat sich meine Mühe gelohnt.
​

Deine Aussage ist so nicht richtig!
Die Räder dienen lediglich der "Kraftverminderung" und stützen die Masse "Flugzeug". Es wirkt auf die Räder also eine vertikale Kraft, die durch die Masse des Flugzeugs und der Gravitation verursacht wird. Um diesen Zustand der "Bewegungslosigkeit" zu ändern, wird eine Kraft eingesetzt (Motor mit Propeller, Triebwerk usw.), die horizontal zur zu bewegenden Masse wirkt. Wenn diese Kraft größer ist als die senkrecht wirkende, setzt sich das Flugzeug in Bewegung und dies umso schneller, je geringer der Reibungswiderstand gegenüber der umgebenden Materie ist (also Luft und Boden). Durch die Vorwärtsbewegung wird an den Tragflächen Auftrieb erzeugt und wenn dieser Auftrieb wiederum größer ist als die Kraft, die vertikal auf das Flugzeug einwirkt, dann hebt es ab. Die Räder haben nach dem Abheben keinerlei Bedeutung, ausser dass sie Luftwiderstand erzeugen, den es gilt zu überwinden...

Gruß
Manfred

 

[Python]

Möchte auch etwas zur weiteren Verwirrung beitragen:

Das Flugzeug startet mit Kufen auf Spiegeleis, somit ist die Reibung wirklich vernachlässigbar gering.
Nun wird die ausreichend lange Eisscholle (Gedankenexperiment) weggezogen, entsprechend der Beschleunigung des Flugzeuges.

Somit sparen wir uns die Punkte Rollwiderstand, doppelt so schnell drehende Räder etc. und reduzieren die Frage ein wenig aufs Wesentliche.

Und was meinen die "Äxpärten" jetzt? Findet eine Anströmung der Tragflächen statt, bewegt sich das Flugzeug durch den Raum?

Mit Kufen auf Eis wäre es Wurst da der Gleitwiderstand gegen Null geht, also keine effektive Kraftübertragung von Scholle auf Kufe stattfinden kann - bremsen wäre ebenso unmöglich.

Sobald die Schubkraft größer ist als die Reibungskraft des Untergrundes wird das Flugzeug immer abheben. Aber darum geht es ja in der Frage: Was passiert wenn man den Widerstand konstant zur Schubkraft erhöht ? Eben gar nichts ! Ein Auto/Motorrad/Tretroller wird auch vom Laufband runterfahren wenn man stärker beschleunigt als das Band !
Wie der Vortrieb zustande kommt ist völlig Latte, solange ein physischer Kontakt mit einem gewissen Reibwert zwischen Band und Fahrzeug besteht !
Solange das Laufband mit der Reibung zu den Rädern die Schubkraft des Triebwerks aufhebt, KANN das Flugzeug nicht beschleunigen und abheben !!! NUR wenn die Schubkraft weiter erhöht wird und das Laufband konstant mit der völlig irrelevanten take-off speed weiterläuft, wie bei den dämlichen Mythbusters, hebt es ab, WEIL MAN DIE AUFGABENSTELLUNG BESCHEISST !!!

 

[Larsi]

...
Wenn also das Laufband die gleiche Geschwindigkeit hat wie die Räder, dann wird sich das Flugzeug keinen mm nach vorne bewegen und am Boden bleiben. Das ist pure Mathematik aus der 5. Klasse.
...

stimmt.

dann können wir entweder annehmen, dass die mögliche geschwindigkeit des laufbandes unendlich ist.
resultat: räder, lager und laufband verglühen irgendwann aufgrund von reibung und hitze und das flugzeug fällt ohne räder auf das laufband und schiesst nach hinten.

so betrachtet hebt das ding nicht ab, klar, aber es bleibt auch nicht da wo es ist


oder wir nehmen an, dass die geschwindigkeit des laufbandes sehr hoch, aber endlich ist. zumindest so, dass die räder sich nicht in ihre bestandteile zerlegen.
dann hebt das ding ab.

 

[GS-Pusher]

Solange das Laufband mit der Reibung zu den Rädern die Schubkraft des Triebwerks aufhebt, KANN das Flugzeug nicht beschleunigen und abheben !!! NUR wenn die Schubkraft weiter erhöht wird und das Laufband konstant mit der völlig irrelevanten take-off speed weiterläuft, wie bei den dämlichen Mythbusters, hebt es ab, WEIL MAN DIE AUFGABENSTELLUNG BESCHEISST !!!

Stimmt 100%-ig

oder wir nehmen an, dass die geschwindigkeit des laufbandes sehr hoch, aber endlich ist. zumindest so, dass die räder sich nicht in ihre bestandteile zerlegen.
dann hebt das ding ab.

Da fehlt wohl ein "nicht"... Also: dann hebt das Ding NICHT ab.

Gruß
Manfred

 

[Python]

stimmt.

dann können wir entweder annehmen, dass die mögliche geschwindigkeit des laufbandes unendlich ist.
resultat: räder, lager und laufband verglühen irgendwann aufgrund von reibung und hitze und das flugzeug fällt ohne räder auf das laufband und schiesst noch hinten.

so betrachtet hebt das ding nicht ab, klar, aber es bleibt auch nicht da wo es ist


oder wir nehmen an, dass die geschwindigkeit des laufbandes sehr hoch, aber endlich ist. zumindest so, dass die räder sich nicht in ihre bestandteile zerlegen.
dann hebt das ding ab.

Ich weiß gar nicht, was ihr mit der schwachsinnigen unendlichen Geschwindigkeit des Laufbandes wollt. Die Schubkraft des Flugzeugs ist NICHT unendlich, also wird bei maximalem Schub irgendwann die nötige Vmax des Bandes erreicht (Nicht die absolute, die muß noch höher sein !). Diese ist endlich und wird durch den Reibungskoeffizienten des Gesamtkomplexes Laufband + Fahrwerk + Luftwiderstand des Flugzeugkörpers bestimmt.

 

[Larsi]

.... wird durch den Reibungskoeffizienten des Gesamtkomplexes Laufband + Fahrwerk + Luftwiderstand des Flugzeugkörpers bestimmt.

betrachte ich das aus deiner sicht, ist aber kein luftwiderstand vorhanden, da das flugzeug steht.
somit muss das triebwerk erst mal nur die fahrwerksreibung überwinden, und die ist im vergleich zum luftwiderstand eher gering. wie sonst liesse sich ein flieger mit einem vergleichsweise kleinen lkw bewegen?

bis allein die reibung das fahrwerks die schubkraft der triebwerke anulliert, müssen schon die lager in den rädern fressen. wollen wir davon ausgehen?

 

[Python]

Hab nochmal gezeichnet. SO würde ich mir einen Versuchsaufbau vorstellen, da könnte man auch höhere Radgeschwindigkeiten realisieren !

 

[puma]

Bei mir fliegt´s auch

Hoffentlich werd ich jetzt nicht in der Luft zerrissen:
Finde die Idee von Schneckle mit der Eisscholle schon Klasse. Ich mußte ja an das Hoverboard von "Zurück in die Zukunft II" denken...
Hätte das nen Propeller (oder Düse) und Flügel, könntest Du soviel Laufband, wie man will, mit jeder Geschwindigkeit, die man will, drunter wegziehen, es würde abheben.
Was dann im Vergleich zur Aufgabe übrigbleibt, ist "nur" noch die zusätzliche Überwindung des Rollwiderstands, und das sollte das Triebwerk dann schaffen, oder?

 

[GS-Pusher]

betrachte ich das aus deiner sicht, ist aber kein luftwiderstand vorhanden, da das flugzeug steht.
somit muss das triebwerk erst mal nur die fahrwerksreibung überwinden, und die ist im vergleich zum luftwiderstand eher gering. wie sonst liesse sich ein flieger mit einem vergleichsweise kleinen lkw bewegen?

bis allein die reibung das fahrwerks die schubkraft der triebwerke anulliert, müssen schon die lager in den rädern fressen. wollen wir davon ausgehen?

Wieder falsch!
Die Räder übertragen durch ihre Haftung am Laufband die Kraft, die durch das Triebwerk erzeugt wird.
Die Räder selbst bieten einen Widerstand, der durch die Lager entstehen. Dieser ist aber äußerst gering und darf ruhig vernachlässigt werden.
Extrem groß ist aber die Bereitschaft der Räder, die einwirkende Kraft über die "Verzahnung" mit dem Untergrund wieder abzugeben. Wenn der Untergrund aber dieser Kraft in der gleichen Weise nachgibt, wie sie auf ihn einwirkt (durch den Gegenlauf des Bandes), dann bleibt das Flugzeug unbeweglich stehen.

Irgendwann muß dies doch auch der letzte Zweifler verstehen...

Gruß
Manfred

 

[Python]

betrachte ich das aus deiner sicht, ist aber kein luftwiderstand vorhanden, da das flugzeug steht.
somit muss das triebwerk erst mal nur die fahrwerksreibung überwinden, und die ist im vergleich zum luftwiderstand eher gering. wie sonst liesse sich ein flieger mit einem vergleichsweise kleinen lkw bewegen?

bis allein die reibung das fahrwerks die schubkraft der triebwerke anulliert, müssen schon die lager in den rädern fressen. wollen wir davon ausgehen?

Wir gehen hier ja von einem Gedankenspiel aus, sonst gäbe es Seitenwind, Luftdruck und Regen und verschiedene Spritqualitäten etc. etc. etc...

Man könnte ja auch die Schubkraft begrenzen. Die normale Schubkraft, Propellerumdrehungszahl, die für einen normalen Take-off ohne Rücken- oder Gegenwind auf ähnlicher Oberfläche nötig ist. Dann kann man nicht mehr "mogeln".

 

[Ham-ger]

Solange es keine Luftströmung an den Tragflächen und somit keinen Auftrieb erfährt, werden sich lediglich die Räder (weil eben der Vorschub der Treibwerke vorhanden ist) und das Laufband bewegen.
Die Treibwerke oder auch Propeller haben die Aufgabe des Vorschubes, also im Prinzip wie ein Korkenzieher welcher sich durch die Luftmassen nach vorne dreht. Dieses wird aber nciht der Fall sein weil es keine Luftmassen geben wird (0 Fahrt über den Boden)

Keine Luftmassen an den Tragflächen = kein Auftrieb.

Das Flugzeug wird NCIHT abheben unter Berücksichtigung dass die Geschwindigkeit des Bandes un die der Turbinen (Propeller) unendlich ist.
Da dieses nicht der Fall ist, wird das Flugzeug irgendwann abheben weil das Fahrwerk aufgrund der Lagerreibung schlichtweg "wegfliegen" wird.
Ab diesen Zeitpunkt wird das Flugzeug an den Tragflächen eine Luftströmung erfahren und somit Auftrieb. Gepaart mit dem Vorschub wird das Flugzeug abheben sobald der Auftrieb an den Tragflächen ausreichend ist.

Vom Grundgedanken her eine tolle Lösung welche zum Beispiel auf Flugzeugträgern einigen Piloten ein Dauergrinsen hervorrufen wird
Auch kleinere Flughäfen hätten sicher ähnliche Techniken integriert.

FAZIT: Die physikalischen Gesetze außer acht gelassen wird das Flugzeug nicht abheben.

 

[Michel]

Tja, genau hier liegt dein Problem. Durch ein Laufband das sich in entgegengesetzter Richtung dreht verhinderst du eben NICHT das sich das Flugzeug nach vorne bewegt.

Genau so isses. Geronimo 1*

 

[Michel]

Wieder falsch!
Die Räder übertragen durch ihre Haftung am Laufband die Kraft, die durch das Triebwerk erzeugt wird.

Genau so isses nicht. gs-pusher 6-

 

[FrankS]

...Die von den Turbinen erzeugte Vortriebsenergie wird erst durch die Räder und deren "Verzahnung" mit dem Untergrund in Bewegungsenergie umgesetzt!...

Dann erklär‘ doch mal, wie ein Wasserflugzeug starten kann, warum ein Flugzeug mit Kufen auf Schnee abheben kann und wie sich ein Hovercraft (Luftkissenboot) nach vorne bewegen kann? All diese Fahr/Flugzeuge haben keine Räder, die sich irgendwie verzahnen können (nennt sich übrigens Rollreibung) und sie bewegen sich doch.

…und vor allem müsstest du mal erklären, wie ein Flugzeug, wenn es die Startbahn verlassen und die Räder ggf. eingeklappt hat, weiter an Geschwindigkeit gewinnen kann. Da ist ja dann definitiv nix mehr da, was sich am Boden über die Räder abstützen kann.

Gruß

Frank

 

[Schneckle]

@ FrankS

Ein Wasserflugzeug startet trotz des Wasserwiderstandes (Reibungswiderstand, Formwiderstand, benetze Oberfläche etc.)
Es hat dafür einen speziell geformten Rumpf (Unterseite), der vorn V-spantig und achtern als Gleiter mit Stufen ausgeführt ist. Die Luftschraube - statt einer Wasserschraube wie beim MoBo - sorgt für Vortrieb, es fängt an in Verdrängerfahrt, dann halbzugleiten, dann zu gleiten bis die Geschwindigkeit ausreichend ist, daß an den Tragffächen genügend Auftrieb erzeugt wird, dann hebt es ab.

Es gibt Rennboote mit speziellen Stummeltragflächen, welche Abtrieb erzeugen, damit die Boote nicht beim Springen über die Wellen zu sehr abheben und sich überschlagen.

Die Frage wäre doch, kann das Wasserflugzeug bei Gegenströmung, welche als Gedankenexperiment entsprechend der Beschleunigung reguliert wird, abheben?

Könnte man prima im Umlauftank simulieren.

 

[FrankS]

FALSCH: der Apfel bescheunigt mit 9,81 m/s2 bis der Luftwiderstand so groß wird, dass der Apfel mit konstanter Geschwindigkeit weiterfällt !...

Du hast nicht verstanden, was ich aussagen wollte: Klar spielt der Luftwiderstand eine Rolle und wird irgendwann dazu führen dass der Apfel mit konstanter Geschwindigkeit fällt. Apfelbäume sind aber nicht besondern hoch und der Apfel wird schon unten aufgeschlagen sein, lange bevor er eine Geschwindigkeit erreicht, bei der der Luftwiderstand eine signifikante Rolle spielen kann. Um den Fall eines Apfels von einem Baum (und von mir aus auch auf den Kopf von Newton) braucht man aber keine Komponente ‚Luftwiderstand‘, ebenso wenig wie man die Rollreibung beim FZ auf dem Laufband berücksichtigen muss.

Gruß

Frank

 

[Ostälbler]

Deine Aussage ist so nicht richtig!
Die Räder dienen lediglich der "Kraftverminderung" und stützen die Masse "Flugzeug". Es wirkt auf die Räder also eine vertikale Kraft, die durch die Masse des Flugzeugs und der Gravitation verursacht wird. Um diesen Zustand der "Bewegungslosigkeit" zu ändern, wird eine Kraft eingesetzt (Motor mit Propeller, Triebwerk usw.), die horizontal zur zu bewegenden Masse wirkt. Wenn diese Kraft größer ist als die senkrecht wirkende, setzt sich das Flugzeug in Bewegung und dies umso schneller, je geringer der Reibungswiderstand gegenüber der umgebenden Materie ist (also Luft und Boden). Durch die Vorwärtsbewegung wird an den Tragflächen Auftrieb erzeugt und wenn dieser Auftrieb wiederum größer ist als die Kraft, die vertikal auf das Flugzeug einwirkt, dann hebt es ab. Die Räder haben nach dem Abheben keinerlei Bedeutung, ausser dass sie Luftwiderstand erzeugen, den es gilt zu überwinden...

Gruß
Manfred

Ist doch genau das, was sage.

Gruss Eckhard

 

[Ostälbler]

Solange es keine Luftströmung an den Tragflächen und somit keinen Auftrieb erfährt, werden sich lediglich die Räder (weil eben der Vorschub der Treibwerke vorhanden ist) und das Laufband bewegen.
Die Treibwerke oder auch Propeller haben die Aufgabe des Vorschubes, also im Prinzip wie ein Korkenzieher welcher sich durch die Luftmassen nach vorne dreht. Dieses wird aber nciht der Fall sein weil es keine Luftmassen geben wird (0 Fahrt über den Boden)

Keine Luftmassen an den Tragflächen = kein Auftrieb.

Das Flugzeug wird NCIHT abheben unter Berücksichtigung dass die Geschwindigkeit des Bandes un die der Turbinen (Propeller) unendlich ist.
Da dieses nicht der Fall ist, wird das Flugzeug irgendwann abheben weil das Fahrwerk aufgrund der Lagerreibung schlichtweg "wegfliegen" wird.
Ab diesen Zeitpunkt wird das Flugzeug an den Tragflächen eine Luftströmung erfahren und somit Auftrieb. Gepaart mit dem Vorschub wird das Flugzeug abheben sobald der Auftrieb an den Tragflächen ausreichend ist.

Vom Grundgedanken her eine tolle Lösung welche zum Beispiel auf Flugzeugträgern einigen Piloten ein Dauergrinsen hervorrufen wird
Auch kleinere Flughäfen hätten sicher ähnliche Techniken integriert.

FAZIT: Die physikalischen Gesetze außer acht gelassen wird das Flugzeug nicht abheben.

Das heisst, ein Hubschrauber kann nicht fliegen.
Vor dem Start steht der Hubi ruhig auf dem Boden (keine Luftmasse da !?!)
Dann dreht der Propeller und .... der Hubi hebt trotzdem ab.
Die Luft ist nämlich auch da, wenn man sie nicht spürt, weil nicht in Bewegung.

Richtig oder richtig?


Gruss Eckhard