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ToDoWaldi
Anmeldungsdatum: 19.02.2008
Beiträge: 8
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 ToDoWaldi Verfasst am: 20. Jul 2010 14:26 Titel: Aerodynamik beim Flugzeug |
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Hallo Leute.
Ich habe bezüglich der Aerodynamik beim Flugzeug 2 Fragen.
1.) Es heißt: "Der Schub ist an einem Flugzeug die vorwärts wirkende Kraft. Diese Kraft wird entlang der Längsachse des Triebwerkes. Die Geschwindigkeit des Flugzeuges wird solange zunehmen, wie der Betrag des Schubes größer ist als [der] des Luftwiderstandes[]" und "[w]enn sich die Größe der entgegengesetzt wirkenden Kräfte Schub und Luftwiderstand genau entsprechen, bleibt die Geschwindigkeit des Flugzeuges konstant."
Die fett makierten Aussagen erscheinen mir falsch. Meines Erachtens müsste die Geschwindigkeit des Flugzeuges 0 betragen, wenn die Kräfte des Schubes und des Luftwiderstandes jeweils den selben Wert besitzen und sich somit ausgleichen. Dementsprechend "wird" die Geschwindigkeit des Flugzeuges nicht "solange zunehmen, wie der Betrag des Schubes größer ist als [der] des Luftwiderstandes", sondern es liegt erst dann eine konstante Geschwindkeit vor, wenn der Betrag des Schubes größer und konstant ist.
Oder irre ich mich gewaltig?
2.) Es heißt: "Ein Strömungsabriss (Stall) tritt ein, wenn sich die Grenzschicht so weit von der Tragfläche abgelöst hat, dass der für verschiedene Flugzustände nötige Auftrieb nicht mehr erzeugt wird. Es wird der kritische Anstellwinkel eines Flügelprofils (Anstellwinkel = Winkel zwischen Flugwind und Profilsehne des Flügelprofils) erreicht bzw. überschritten. Ein Unterschallflugzeug erreicht die Überziehgeschwindigkeit (Stall Speed) bei 16° bis 18° [Anstellwinkel]. Das kann bei jeder Geschwindigkeit geschehen und ist abhängig von der auf das Flugzeug wirkenden Erdbeschleunigung (G-Belastung [g])."
Später heißt es: "Mit zunehmender G-Belastung erhöht sich [] die Strömungsabrissgeschwindigkeit."
Es handelt sich bei den beiden fett makierten Aussagen anscheinend um den selben Zusammenhang, den ich nicht verstehe. Könnt Ihr mir auch da weiterhelfen?
Vielen Dank im Voraus! |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 20. Jul 2010 14:38 Titel: |
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Ja, bei 1.) irrst du dich gewaltig. Falls du vom ersten newtonschen Axiom schon mal gehört hast, dann möchte ich dich daran erinnern:
| Zitat: | | Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird. |
Hilft dir das, zu verstehen warum diese Textpassage richtig ist und deine Idee falsch ?
Bei deiner Frage zum Strömungsabriss kann ich dir nicht helfen. |
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TheBartman
Anmeldungsdatum: 09.07.2009
Beiträge: 482
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| TheBartman Verfasst am: 20. Jul 2010 16:37 Titel: |
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Für die Geschwindigkeit benötigt man keine Kraft, nur für eine Beschleunigung.
Am Rande:
Nun habe ich mal gelesen, dass ein Flugzeug mit dem Schub (beim Fliegen) nicht beschleunigt wird, sondern nur seine Höhe zunimmt.
Bedingt durch den größeren Auftrieb an den Tragflächen.
Für die Geschwindigkeit wird dann das Höhenruder benutzt.
Da ich nun kein Pilot bin, weiß ich nicht wie genau das stimmt und lasse mich gern belehren.
_________________
http://www.ultimatespaceproject.de |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jul 2010 18:13 Titel: |
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| TheBartman hat Folgendes geschrieben: | | Nun habe ich mal gelesen, dass ein Flugzeug mit dem Schub (beim Fliegen) nicht beschleunigt wird, sondern nur seine Höhe zunimmt. |
Das gilt nur für einen startenden Senkrechtstarter.
| TheBartman hat Folgendes geschrieben: | | Bedingt durch den größeren Auftrieb an den Tragflächen. |
Wenn der Auftrieb nicht durch eine Erhöhung des Anstellwinkels oder das Ausfahren von Auftriebshilfen, sondern allein durch höheren Schub erhöht werden soll, dann geht das nur, wenn das Flugzeug dabei (relativ zur Luft) beschleunigt.
| TheBartman hat Folgendes geschrieben: | | Für die Geschwindigkeit wird dann das Höhenruder benutzt. |
Das Höhenruder beschleunigt oder bremst das Flugzeug nicht, sondern dreht es um die Querachse. |
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ToDoWaldi
Anmeldungsdatum: 19.02.2008
Beiträge: 8
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| ToDoWaldi Verfasst am: 21. Jul 2010 15:13 Titel: |
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| Zitat: | | Hilft dir das [erste Newtonsche Axiom] zu verstehen, warum diese Textpassage richtig ist und deine Idee falsch ? |
Ja, vielen Dank. Damit ist für mich die erste Frage beantwortet.
Damit Frage 2 nicht in Vergessenheit gerät....
Den im Anfangspost zitierten Sachverhalt habe ich bisher nur so weit verstanden:
Der Stall (Strömungsabriss) tritt ein, wenn der Anstellwinkel größer ist als diese 16°-18°.
Dies "kann bei jeder Geschwindigkeit geschehen". ----> Find ich soweit logisch, weil ein Strömungsabriss von einem zu großen Anstellwinkel abhängig ist und nicht von der Geschwindigkeit (...oder ist der Gedankenansatz schon falsch?).
Aber warum heißt es dann, dass die Strömungsabrissgeschwindigkeit abhängig von der G-Belastung ist?
Und dann... warum erhöht sich die Strömungsabrissgeschwindigkeit mit zunehmender G-Belastung? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jul 2010 03:02 Titel: |
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| ToDoWaldi hat Folgendes geschrieben: | | warum erhöht sich die Strömungsabrissgeschwindigkeit mit zunehmender G-Belastung? |
Ich versuchs mal in vereinfachten Worten zu sagen:
G-Belastung ist ja die Beschleunigung, der das Flugzeug ausgesetzt ist. Fliegt das Flugzeug einfach nur horizontal, zieht von unten nur die Erdbeschleunigung mit 1 g, und die Flügel müssen nur relativ wenig Auftriebskraft liefern, damit das Flugzeug fliegt und nicht runterfällt. Dafür reicht es, wenn das Flugzeug relativ langsam fliegt, die Strömungsabrissgeschwindigkeit ist also relativ klein.
(Die Strömungsabrissgeschwindigkeit ist grob gesagt die Grenzgeschwindigkeit, die das Flugzeug nicht unterschreiten darf, wenn es noch fliegen können und oben bleiben möchte und nicht runterfallen möchte.)
Fliegt das Flugzeug aber zum Beispiel (Extrembeispiel) einen Looping und befindet sich gerade im unteren Teil des Loopings, dann ist die g-Belastung extrem hoch, denn dafür müssen die Tragflächen des Flugzeuges ja nicht nur gegen die Erdbeschleunigung arbeiten, sondern obendrein die für diese Kurve erforderliche Zentripetalkraft liefern. (In Militärflugzeugen sind das bis zu mehreren g, die die Flugzeuge und damit auch die Piloten bei so einem Manöver aushalten müssen.)
Um so eine dementsprechend höhere Kraft aufzubringen, muss der Druckunterschied an den Tragflächen größer sein, dafür braucht man also größere Fluggeschwindigkeiten. Hierfür ist dann also die Strömungsabrissgeschwindigkeit größer, es ist also die Grenzgeschwindigkeit höher, die man mindestens braucht, um solche Flugzustände (Kurven, ...) fliegen zu können und dabei nicht runterzufallen. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jul 2010 16:31 Titel: |
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Ja, da gibts einen Zusammenhang. Das hier diskutierte ist ein Teil dessen, was zum Thema Coffin Corner gehört.
Das mit der Coffin Corner beinhaltet noch einen zusätzlichen Effekt. Nicht nur, dass die Strömung abreißen kann, wenn die Geschwindigkeit zu klein wird (was das Thema hier im Thread ist), sondern zusätzlich noch den hier bisher noch gar nicht diskutierten Effekt, dass die Strömung auch abreißen kann, wenn die Geschwindigkeit zu groß wird. |
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elmü
Anmeldungsdatum: 06.08.2010
Beiträge: 4
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| elmü Verfasst am: 09. Aug 2010 22:45 Titel: |
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Die Begriffe Auftrieb und Widerstand kommen von Windkanalversuchen . Auftrieb ist die Kraftkomponente senkrecht zur relativen Strömung und Widerstand die in Strömungsrichtung. Auftrieb muss also nicht nach oben senkrecht in den Himmel wirken. Beim Looping, wenn das Flugzeug auf dem Kopf steht, kann er sogar nach unten wirken (wenn man dabei wohl falscherweise am Steuerknüppel zieht). Widerstand ist die Komponente in relativer Strömungsrichtung, verläuft also beim Steig- oder Sinkflug nicht parallel zur Erdoberfläche. Der erste fettgedruckte Satz ist also falsch, weil er alles als in der waagerechten Richtung verlaufend unterstellt. Er stimmt nur, wenn das Flugzeug weder sinkt noch steigt noch beschleunigt oder Schub wegnimmt. Den zweiten fettgedruckten Satz verstehe ich nicht, denn der Begriff Strömungsabrissgeschwindigkeit gilt eigentlich eher für den Gradeausflug, bei dem keine zusätzliche g-Belastung auftritt. Erdbeschleunigung passt hier garnicht, ist immer gleich. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2010 21:15 Titel: |
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| elmü hat Folgendes geschrieben: | | Auftrieb ist die Kraftkomponente senkrecht zur relativen Strömung und Widerstand die in Strömungsrichtung. |
Deshalb wird das Ding auch gern Querkraft genannt. |
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