Hebt das Flugzeug ab??

[madmax1982]

Bei mir isses jetzt auch schon 20 Jahre her, krass!

OK, ich schaue nochmal auf die folgende Randbedingung

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.

Ich verstehe diese Randbedingung so:

2022-08-04_Flugzeug_steht.jpg

D.h. von einem festen Bezugspunkt aus bleibt die Radachse stehen. Das Flugzeug gibt gerade so viel Schub, um die Reibung des Radlagers zu überwinden.

Damit das Flugzeug abhebt, muss sich das Rad schneller stehen. Es steht zwar nirgendwo, dass Rollreibung zwischen Reifen und Laufband gilt; aber auch nicht dass die Räder durchdrehen, sondern sich drehen. Also kann man Rollreibung zwischen Rad und Laufband annehmen. D.h. am Kontaktpunkt wird das Rad immer die gleiche Geschwindigkeit wie das Laufband haben, genauso an der Oberseite und zwar in die entgegengesetzte Richtung. .
Wenn der Pilot nun mehr Schub gibt als notwending ist, um die Reibung des Radlagers zu überwinden, bewegt sich das Flugzeug.
Dann wird aber die eingangs genannte Randbedingung verletzt, denn das Rad dreht sich dann zwangsläufig an der Oberseite mit einer höheren Geschwindigkeit als das Laufband in die entgegengesetzte Richtung.

2022-08-04_Flugzeug_bewegt_sich.jpg

[Frankie63]

Damit das Flugzeug abhebt, muss sich das Rad schneller stehen. Es steht zwar nirgendwo, dass Rollreibung zwischen Reifen und Laufband gilt; aber auch nicht dass die Räder durchdrehen, sondern sich drehen. Also kann man Rollreibung zwischen Rad und Laufband annehmen. D.h. am Kontaktpunkt wird das Rad immer die gleiche Geschwindigkeit wie das Laufband haben, genauso an der Oberseite und zwar in die entgegengesetzte Richtung. .
Wenn der Pilot nun mehr Schub gibt als notwending ist, um die Reibung des Radlagers zu überwinden, bewegt sich das Flugzeug.
Dann wird aber die eingangs genannte Randbedingung verletzt, denn das Rad dreht sich dann zwangsläufig an der Oberseite mit einer höheren Geschwindigkeit als das Laufband in die entgegengesetzte Richtung.

Damit das Flugzeug abhebt, muss es sich relativ zur Umgebungsluft bewegen, wie Michael schon schrieb. Diese Bewegung wird durch den Propeller oder die Turbine erzeugt.
Wenn wir jetzt also mal annehmen, das Flugzeug hebt bei 200 km/h ab, dann bewegen sich die Räder mit 200 km/h in die eine, und das Laufband mit 200 km/h in die andere Richtung. Dieses Delta von 400 km/h würden wohl beide aushalten Das Flugzeug selbst aber bewegt sich mit 200 km/h nach vorne. Und hebt ab. Denn was Räder und Laufband da unten "spielen", interessiert den Antrieb über Propeller oder Turbine überhaupt nicht. Wie schon geschrieben: außer der Verlustreibung. Aber die ist bei dem Delta von 400 km/h ja auch nicht überirdisch.

Wenn die Theorie stimmen würde, dass das Flugzeug nicht abhebt, würden sich ja weder Räder noch Laufband überhaupt bewegen, da ja nichts voran gehen würde. Denn wenn das Flugzeug stehen bleibt, passiert ja einfach rein gar nichts.

Viele Grüße
Frank

[Eureka]

Damit das Flugzeug abhebt, muss es sich relativ zur Umgebungsluft bewegen, wie Michael schon schrieb. Diese Bewegung wird durch den Propeller oder die Turbine erzeugt.
Wenn wir jetzt also mal annehmen, das Flugzeug hebt bei 200 km/h ab, dann bewegen sich die Räder mit 200 km/h in die eine, und das Laufband mit 200 km/h in die andere Richtung. Dieses Delta von 400 km/h würden wohl beide aushalten Das Flugzeug selbst aber bewegt sich mit 200 km/h nach vorne. Und hebt ab. Denn was Räder und Laufband da unten "spielen", interessiert den Antrieb über Propeller oder Turbine überhaupt nicht. Wie schon geschrieben: außer der Verlustreibung. Aber die ist bei dem Delta von 400 km/h ja auch nicht überirdisch.

Wenn die Theorie stimmen würde, dass das Flugzeug nicht abhebt, würden sich ja weder Räder noch Laufband überhaupt bewegen, da ja nichts voran gehen würde. Denn wenn das Flugzeug stehen bleibt, passiert ja einfach rein gar nichts.

Viele Grüße
Frank

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.

[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.