Hebt das Flugzeug ab??

[kurvenfeger]

Genau da liegt der Denkfehler! Das Flugzeug wird - im Gegensatz zu einem Auto - über die Propeller sprich Luft angetrieben. Die Räder dienen einzig und allein zur reibungsarmen Lagerung des Systems.
Für das Gedankenexperiment muss man, damit es irgendwie Sinn ergibt, ein reibungsloses Radlager annehmen, sowie keine Reibung der Luft am Laufband. Wenn man dies nicht tut, klar, dann ist die innere Reibung des Lagers irgendwann so groß, dass es doch gebremst wird und auch eine erhebliche Luftschicht würde entgegen der Startrichtung mitbewegt. Aber ansonsten macht das System „Räder/Laufband“ irgendwas, völlig egal, die Triebwerke bewegen das Flugzeug im System „Umgebungsluft“ nach vorn.

Die Vorwärtsbewegung durch den Antrieb wird durch das Laufband neutralisiert. Das Flugzeug bewegt sich nicht relativ zur Umgebungsluft und hebt daher nicht ab. Nehmen wir mal den umgekehrten Fall, das Flugzeug steht, aber die Luft bewegt sich mit 200km/h auf das Flugzeug zu, es hebt ab. Oder das Flugzeug hat 200km/h Rückenwind, es hebt erst dann ab wenn es schneller als 200km/h ist. Deswegen starten Flugzeuge gegen den Wind.

[hallolo]

Und wie bekommt das Flugzeug denn eine translatorische Bewegung, wenn das Laufband (annähernd schlupffreie Randbedingung wie in der Realität vorausgesetzt) dasselbe daran hindert?

[madmax1982]

In der Realität gibt es nur ein Schublevel um die Bedingung "...und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung...." zu erfüllen.
Und zwar, wenn der Pilot gerade so viel Schub gibt um die Reibung der Radlager zu überwinden.
Dann bleibt das Flugzeug an Ort und Stelle von einem festen Bezugspunkt aus betrachtet.
Gibt er weniger Schub, bewegt sich das Flugzeug von einem festen Bezugspunkt aus beobachtet mit dem Laufband mit. In dem Fall dreht sich das Rad nicht bzw. mit geringerer Geschwindigkeit als das Laufband.
Gibt er mehr Schub, bewegt sich das Flugzeug von einem festen Bezugspunkt aus beobachtet entgegen des Laufbands und hebt ab, wenn es schnell genug ist. Dann drehen die Räder aber auch schneller als das Laufband.

Auf einem Laufband am Flughafen kannst du bspw.
1.) nicht gehen; dann nimmt dich das Laufband mit
2.) mitgehen, dann bewegst du dich schneller als das Laufband
3.) Rückwärts gehen und zwar genauso schnell, dass Du von außen betrachtet, an Ort und stelle bleiben kannst.

Statt gehen kannst Du dich auch mit Rollschuhen und nem Raketenrucksack auf das Laufband stellen und den Schub so regulieren, dass du die 3 o.g. Zustände realisieren kannst.

[siggi415]

Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

Gibt er weniger Schub, bewegt sich das Flugzeug von einem festen Bezugspunkt aus beobachtet mit dem Laufband mit. In dem Fall dreht sich das Rad nicht bzw. mit geringerer Geschwindigkeit als das Laufband.

Passt nicht zusammen, Max.

[hallolo]

In Max Beispiel hat das Laufband zur Veranschaulichung eine konstante Geschwindigkeit, Siggi.

[madmax1982]

Inwiefern? Vielleicht hab ich mich unklar ausgedrückt. Wenn der Pilot weniger Schub gibt, als nötig ist um die Reibung des Radlagers zu überwinden, nimmt das Laufband das Flugzeug mit.

[fmx]

Die eingangs gestellte Frage ist keine wissenschaftlich wasserfeste Angabe, es geht meiner Meinung nur um die Frage ob das Flugzeug auf einem Laufband abhebt oder nicht. Und das tut es, egal wie schnell das Laufband läuft.

[madmax1982]

Klar, wenn man die Randbedingungen ignoriert und die Aufgabenstellung verallgemeinert.

[666feet]

Auf dem Mond hebt es nicht bei Propeller- oder Turbinenantrieb ab.
Dito, wenn es zB elektrische Nabenmotore in den Raedern als Antrieb haette.

Warum wohl?

Und warum sollte es nun auf der Erde abheben?

[madmax1982]

So hab ichs noch nicht betrachtet!

[siggi415]

Wenn sich das Rad vorwärts und das Laufband gegenläufig immer mit gleicher Geschwindigkeit dreht, verhindert das die Vorwärtsbewegung des Flugzeug und es wird sich dann iregndwann in seine Bestandteile auflösen. Ohne aber die erforderliche Geschwindigkeit am Boden zu erreichen, kann ein normales Flugzeug nicht abheben. Ein Senkrechtstarter kann abheben.

[666feet]

Siggi, das und aehnlich hatten wir hier schon gefuehlt 100 mal

[madmax1982]

In einem anderen Forum wird bislang schon 7 Seiten lang diskutiert..... Mal schaun wer es knackt

Ich denke, wir sind uns zumindest einig, dass diese Frage geklärt ist!

[siggi415]

Und gefühlt genauso oft wird behauptet das Fluchzeug hebt ab.

[kurvenfeger]

Tja, und während ich mit abgerauchtem Fahrwerk schon fast am Ziel bin, steht ich noch blöd am Boden rum. Selbst schuld

[Sette]

Denkanstoß für die "hebt nicht ab" Fraktion:
Das Flugzeug steht mit Motor aus und das Laufband wird mit einer Geschwindigkeit (Beschleunigung), wie bei einem früheren Start gemessen, nach hinten gezogen.
Damit das Flugzeug nicht mit nach hinten gezogen wird, gibt es einen Querbalken, an dem es (mit einer Federwaage) befestigt wird.
Somit kann es nicht mit nach hinten gezogen werden, sondern es bleibt an Ort und Stelle - es beginnen sich stattdessen die Räder zu drehen.
Auf der Federwaage kann man die Kraft ablesen, die dafür notwendig ist. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Reibungsverluste (Gleitreibung im Reifenlager, Rollreibung der Reifen, Verformungsenergie des Reifengummis, ...)
Das ist dann auch die Kraft, welche aufzuwenden ist, wenn ein Motor-Start mit Laufband-Bewegung (Eingangsfrage) erfolgen soll.
Da die gemessene Zusatzkraft eher gering im Vergleich zu Luftwiderstand und Massenträgheit ist, ist ein problemloser Start möglich.

[Feuerzunge]

Perfekt!

[PCS]

Stimmt halt nur nicht.

Wie ja schon des öfteren geschroben (!), geht der Versuchsaufbau ja davon aus, dass sich das Laufband mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie die Reifen. Nicht wie das Flugzeug. Sprich, in dem Moment, in dem das Flugzeug Schub gibt, steigern sich Drehgeschwindigkeit von Reifen und Geschwindigkeit des Laufbandes in Bruchteilen gen unendlich, die Reifen explodieren und dann war's das auch schon mit abheben.

[Frankie63]

Es stimmt schon. Ich hatte es ja irgendwo auch schon geschrieben. Die Geschwindigkeit zwischen Laufband und Reifen beträgt das Doppelte der Geschwindigkeit, die zum Abheben erforderlich ist.
Um es noch mal anders zu erklären: Reifen und Laufband sind zum Abheben nicht erforderlich. Wenn der Gegenwind bei einem kleinen Flugzeug ca. 100km/h beträgt, hebt es auch im Stand ab, wenn die Klappen richtig stehen. Und für den Vortrieb ist halt Propeller oder Turbine zuständig, nicht das "Zusammenspiel" zwischen Laufband und Reifen.

Viele Grüße
Frank

[PCS]

Ein Flugzeug ohne Räder, mit kaputtem Fahrwerk ist in der Lage zu starten? Wie soll das gehen? Außer wir sprechen die ganze Zeit von nem Senkrechtstarter...