Jeder, der jemals in Zar (EPZR) in Polen geflogen ist, weiß, um wie viel eine Pistensteigung die benötigte Feldlänge reduzieren kann. Für Flugzeuge, die eine 2 Meilen lange Landebahn benötigen, reicht eine 1 Meile lange Landebahn mit einer Neigung von 15% am Ende aus. Machen Sie den Hang unten flach und erhöhen Sie ihn, je weiter die Landebahn hinaufführt, genau wie die Landebahn am Hang in Zar. Wenn der Endpunkt 183,5 m höher als der Aufsetzpunkt ist, entspricht der Höhenunterschied einer Geschwindigkeitsreduzierung von 60 m / s auf Null.

Starts funktionieren in umgekehrter Weise gleicher Geschwindigkeitsschub auf dem Weg nach unten. Eine 1 Meile lange Landebahn reicht völlig aus. Sie müssen es nicht einmal diagonal über die Insel laufen lassen.

Ja, dies beantwortet das Rätsel nicht genau, ist jedoch eine technische Lösung für ein einfaches Problem.

Ein Wasserflugzeug wäre eine geeignete Lösung. Dann ist die einzige Infrastruktur, die auf der Insel benötigt wird, ein Steg und Treibstoff / Wartung. Dies ermöglicht auch ein viel größeres Flugzeug und damit eine einfachere Nachlieferung von Fracht und eine größere Reichweite im Flugzeug.

Ich werde einige Antworten des Puzzles durchgehen, einige rational, andere nicht:

Fügen Sie eine dritte Dimension hinzu (dh eine geneigte diagonale Landebahn):

Ihr Flugzeug wird abfallen in einem Winkel von 45 Grad. Es nimmt ziemlich schnell Fahrt auf, erfordert jedoch einen geschickten Piloten, der es aus dem Tauchgang zieht, bevor er auf Wasser trifft. Nicht sehr praktisch.

Wenn Sie bergauf fahren, beträgt Ihre Neigung 45 Grad und Sie haben wahrscheinlich nicht genügend Motorleistung, um die Fluggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten (ganz zu schweigen vom Beschleunigen). Auch nicht realisierbar.

Brauchen wir wirklich 2 Meilen?

Wenn das Flugzeug aufgrund der geringen Beschleunigung des Motors 2 Meilen benötigt, können wir ein wenig Steigung verwenden (z 5 oder 10 Grad) anstelle von 45. Eine vollständig vertikale Beschleunigung ergibt 9,8 ms ^{-2 sup>. Eine Neigung von 10 Grad gibt dem Flugzeug eine zusätzliche Beschleunigung von $ 9,8 sin (10 ^ \ circ) $ ms -2 sup> zusätzlich zu der vom Motor gegebenen Beschleunigung. Dies hat die Hoffnung, die Startstrecke bei schwachem Triebwerk erheblich zu verkürzen.}

Flugzeugkatapult

Dieses wurde bei einem ausreichend starken Katapult und einem verstärkten Flugzeugrahmen praktisch durchgeführt.

Meine persönliche Antwort ...

Warten Sie, bis genügend Gegenwind abhebt!

Es gibt wirklich keine bessere Antwort als "die Insel erweitern". Um zu funktionieren, müssen die Landebahnen gerade sein (oder fast so, ein Krümmungsradius von einer halben Meile ist bei Startgeschwindigkeiten nicht akzeptabel) und eben (oder fast), Gradienten werden in Prozent gemessen und 11% ist ein extremer Gradient, der immer noch besteht bringt dir sehr wenig Überlänge). Flugzeugträger in vielen Ländern haben jedoch Skisprungrampen, die bis zu 12 Grad zu steigen scheinen (etwa 20% Gefälle, seien wir großzügig und sagen wir 15 Grad), was bedeutet, dass dies wahrscheinlich eine gute absolute Grenze für die Steigung von ist die Landebahn überall (es funktioniert nicht auf der gesamten Landebahn, aber das ist irrelevant). Schauen wir uns einige Zahlen an. Wir beginnen mit der längsten möglichen flachen Landebahn und setzen sie dann auf die höchstmögliche Neigung, um eine Obergrenze für die Länge zu erhalten.

Der größte Krümmungsradius, den Sie horizontal haben können, beträgt 1 Meile. Dies ist auch ein sehr hoher Krümmungsradius (um das herum, was die Leute von Endless Runway haben; ein Kommentar zur Frage der gekrümmten Landebahnen berechnet, dass Sie bei Startgeschwindigkeit das Äquivalent einer 20-Grad-Bank benötigen, um zu bleiben auf dieser Landebahn), so dass alles, was enger ist, nicht akzeptabel ist. Dies gibt Ihnen $ 2 \ pi / 4 \ ca. 1,57 $ Meilen; Dies ist die längste flache Landebahn.

Sie können sich dabei auch krümmen. Die maximale Neigung an jedem Punkt beträgt 15 Grad. Der längste Weg, dies zu tun, besteht darin, eine konstante Neigung von 15 Grad zu haben. Dies bedeutet, dass die maximal mögliche Länge mit enger horizontaler Krümmung und einer lächerlichen Neigung 1,57 $ / \ cos 15 ^ \ circ \ ca. 1,63 $ Meilen beträgt.

Da haben Sie es also. Die maximal verfügbare Länge mit extrem großzügigen Neigungs- und Krümmungsbeschränkungen liegt deutlich unter 2 Meilen.

Die Antwort ist, die Insel zu erweitern. Das Hauptproblem, das ich hier sehe, ist, dass Sie keine der anderen Variablen wirklich ändern können.

Ein Katapult funktioniert nicht, weil moderne Fluggesellschaften (soweit ich weiß) nicht über die erforderliche Flugzeugzelle verfügen, um dies zu unterstützen. Andererseits kann ich mich irren, aber ich würde denken, dass sie diese Art von Kraft nicht ertragen könnten.

Ich habe keine Ahnung, wie sich eine Schanze wie eine Piste auf ein Flugzeug auswirken würde. Ich weiß, dass sie sie auf Flugzeugträgern haben, also könnte vielleicht jemand abwägen, wie das sowohl für die Flugzeuggröße als auch für die Auswirkung auf die Flugzeugzelle aus einer Kraft auf die Getriebeperspektive funktioniert.

Bei Wasserflugzeugen müssten die Leute immer noch in einen örtlichen Airpot kommen und ein kleineres Wasserflugzeug zur Insel bringen, vorausgesetzt, es befindet sich in der Nähe eines größeren Flughafens. Oder nehmen Sie ein Wasserflugzeug eines bestimmten Jahrgangs, das lange Strecken fliegen kann.

Die Verlängerung der Landebahn (abhängig vom umgebenden Meeresboden) ist nicht sehr schwierig und wurde bereits durchgeführt. KIX in Hongkong ist auf einer komplett von Menschen geschaffenen Insel gebaut, so dass es keine große Sache ist, etwas Land am Ende der Insel hinzuzufügen. Ich füge dies auch hinzu, da ich davon ausgehe, dass Sie direkt zur Insel fliegen möchten und nicht zu einem größeren Flughafen fliegen müssen, sondern ein kleines Flugzeug auf die Insel nehmen müssen.

Gebogene Landebahnen haben viele Probleme. Besonders bei schlechtem Wetter laufen Flugzeuge manchmal von geraden Landebahnen ab, so dass es noch schwieriger ist, auf einem gekrümmten Flugzeug zu bleiben. Die Kurve würde auch die für Start und Landung erforderliche Entfernung erhöhen, was bedeutet, dass sogar mehr als 2 Meilen erforderlich wären.

Es gibt geneigte Landebahnen. Schräge Landebahnen wie EPZR ( von Peter Kämpf erwähnt) oder Lukla sind jedoch tendenziell klein (beide sind weniger als 2000 Fuß, EPZR nicht gepflastert). Die Physik beschränkt die Landebahn auf den Betrieb nur in eine Richtung. Obwohl der Wind weniger ein Faktor ist, verhindern die Probleme immer noch, dass dies für große Flughäfen verwendet wird.

Ein weiteres Problem ist die Höhe des oberen Endes der Landebahn. Zar und Lukla befinden sich beide in einem Gelände, in dem ein Ende der Landebahn angehoben werden muss. Eine 1 Meile quadratische Insel würde wahrscheinlich nicht so geformt sein. Selbst wenn dies der Fall ist, wenn ein Flugzeug die Landebahn verlässt oder einen Start oder eine Landung abbrechen muss, wird dies durch die Steigung erheblich erschwert. Die Piloten müssten auch ihre Start- und Landetechnik anpassen, um die Steigung zu berücksichtigen, was wahrscheinlich zu viel mehr harten Landungen und Heckschlägen führen wird. Eine geneigte Landebahn kann für kleine Flugzeuge und kurze Landebahnen akzeptabel sein, aber typische Flugzeuge, die 2 Meilen Landebahn benötigen, sind auf diese Weise viel schwieriger zu bedienen.

Einige Flugzeugträger lösen das Problem der Landebahnlänge mit einem Steigung nur bis zum Ende. Dies ist jedoch am hilfreichsten für Flugzeuge wie den Harrier, die bereits einen vertikalen Schub liefern können, und das Flugzeug muss dennoch eine angehaltene Landung durchführen. Andere Fluggesellschaften verwenden ein Dampfkatapult, um den Start zu unterstützen. Dies erfordert viel mehr Wartung, kann jedoch schwerere Flugzeuge starten.

Eine weitere Option ist die Verwendung eines Wasserflugzeugs, um auf dem Wasser zu landen. Flugzeuge in der Größenordnung, die eine Landebahn von 2 Meilen benötigen, sind jedoch normalerweise keine Wasserflugzeuge. Wenn Sie ein neues Flugzeug entwerfen möchten, können Sie auch ein Flugzeug entwerfen, das den Anforderungen der Landebahnlänge entspricht.

Eine weitere unterhaltsame Option ist der Start mit Jet-Unterstützung ( JATO). . Raketentriebwerke sind am Flugzeug befestigt, um es schneller auf Startgeschwindigkeit zu beschleunigen. Diese können auch für die Landung verwendet werden, aber das ist etwas schwieriger.

Um die Probleme mit diesen Optionen zu lösen, machen große Flughäfen, die Land benötigen, in der Regel nur mehr Land. Sie können einen ganzen Flughafen mit Landebahnen> 2 Meilen Länge auf einer vollständig künstlichen Insel platzieren. Auf einer Insel ist normalerweise genügend Platz vorhanden, sodass das Erstellen einer Erweiterung kein Problem darstellt.

Vielleicht unkonventionell, aber es wurde getan: Machen Sie eine Rampe über dem Wasser, das eine Landebahnverlängerung darstellt.

Funchal (Madeira) ist ein Beispiel, wo dies getan wurde (wenn auch nicht annähernd so lange wie) Ihre Anforderungen). http://www.getalookatthis.com/2008/01/17/new-airport-runway-in-portugal-part-3/ enthält Fotos der im Bau befindlichen Landebahnverlängerung.

Eine andere Lösung, wenn Sie sich in geringer Höhe befinden und das Wasser flach ist, besteht möglicherweise darin, nicht auf Säulen zu bauen, sondern auf Deponien / zurückgewonnenem Land. Dies wird für New York La Guardia und natürlich für Osaka empfohlen Der Flughafen Kansai bringt dies auf das Äußerste, indem er auf einer künstlichen Insel vor der Küste der Stadt gebaut wird, weil dort kein Platz war.