Frage:
Können Sie ein Flugzeug in einem Rollwinkel von 90 ° fliegen, ohne an Höhe zu verlieren?
yippy_yay
2015-02-04 15:07:49 UTC
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Ich habe diese Antwort auf die Frage nach dem umgedrehten Fliegen gesehen, aber um 90 ° geneigt, sollte es keine Oberfläche geben, die Auftrieb erzeugt (außer vielleicht dem vertikalen Stabilisator).

Die Vertikale erzeugt beim messerscharfen Flug einen erheblichen Abtrieb, sodass der Rest der Flugzeugzelle noch mehr Auftrieb erzeugen muss, als für das Tragen des Gewichts erforderlich ist.
Nein, aber Sie können es in einem Rollwinkel von 270 ° fliegen. / Zeigt sich die Tür ...
Bei richtiger Triebwerksgröße kann alles fliegen
Tatsächlich. Alles was benötigt wird ist eine maximale TWR> = 1.
Der Videolink funktioniert nicht
Sieben antworten:
Peter Kämpf
2015-02-04 16:38:19 UTC
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Es kommt darauf an. Wie immer. Wenn der Schub hoch genug ist, warum nicht?

Messerkantenflug ist ein regelmäßiger Bestandteil der Kunstflugleistungen, und der Rumpf produziert fast * alle benötigte Aufzug. Dies erfordert

  • ausreichende Geschwindigkeit,
  • ein geringes Verhältnis von Flugzeugmasse zu Rumpfseitenbereich und
  • ausreichende Ruderauslenkung, um das Flugzeug in a zu trimmen ausreichend hoher Seitenwinkel.

Für den Horizontalflug muss Ihr installierter Schub ausreichen, um den hohen Luftwiderstand in dieser Haltung auszugleichen. Dies sollte bei leistungsstarken Propellerflugzeugen kein Problem sein, wenn ihr Kraftstoffsystem sie in dieser Einstellung versorgt. Die Düsen müssen sicherstellen, dass der Seitenschlupfwinkel vom Einlass toleriert werden kann.

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Der Rauch aus dem Auspuff zeigt an, dass dieser Doppeldecker horizontal fliegt. Ja, es ist ein großes Modellflugzeug (nicht von Menschen getragen, aber fast groß genug dafür). Aber die Gesetze der Physik ändern sich nicht mit der Skalierung. Ein Beispiel für ein Flugzeug in voller Größe mit Messerschneide finden Sie in diesem Video. Vielen Dank an @romkyns, dass Sie mich darauf hingewiesen haben!

Beachten Sie die Ruderauslenkung, um sie in diesem Winkel des Seitenschlupfes zu halten. Die Richtung wird mit dem Aufzug gesteuert. Bei dieser Seitenschlupfrate trägt der Propellerschub ebenfalls zum Gesamthub bei, jedoch fügt die Vertikale einen erheblichen Abtrieb hinzu, um das Flugzeug zu trimmen, und der Rumpf muss den verbleibenden Auftrieb liefern.

* Fast bedeutet dies Der Propeller trägt einen Teil des Gewichts, aber auch der große Abtrieb in der Vertikalen muss ausgeglichen werden. Insgesamt liegt der vom Rumpf gelieferte Auftrieb sehr nahe am Gewicht des Flugzeugs

Das ist ein großes unbemanntes Flugzeug auf dem Foto. Es funktioniert wie ein Flugzeug in Originalgröße, hat aber weniger Gewicht. Dieses spezielle Flugzeug hat genug Kraft, um auf dem Propeller zu schweben. Ich fliege diese regelmäßig, und Sie können während des gesamten Fluges die Messerschneide halten, aber der Propeller bietet den gesamten Auftrieb, die Sicherung und die Flügel wirklich nicht.
@Jasmine: nein, das ist ein [echtes Flugzeug] (http://www.prometheusbiplane.com/), das von einem echten Menschen geflogen wird.
http://www.flyinggiants.com/ ist eine Website für Modellflugzeuge (ich bin dort Mitglied - jasmine2501). Manchmal veröffentlichen sie dort Fotos in Originalgröße, aber die großen Flugzeuge, die wir heutzutage fliegen, können nicht wirklich von den Vollversionen allein im Aussehen unterschieden werden. Dies könnte sehr gut ein Modell von Skips Flugzeug sein. Der Punkt ist jedoch immer noch derselbe - in Flugzeugen wie diesem sorgt der Motor für den gesamten Auftrieb und der Rumpf ist relativ wenig beteiligt.
@Jasmine Hier ist ein Foto von Skip Stewarts eigener Website seines Flugzeugs in derselben Einstellung: http://www.prometheusbiplane.com/wp-content/uploads/2014/07/Scott_Slocum_Ribbincur_SNF102.jpg
@Jasmine: Die Bemerkung, dass der Propeller Auftrieb erzeugt, ist richtig, ich habe sie meiner Antwort hinzugefügt. Aber ohne Rumpfaufzug konnte das Flugzeug diese Haltung nicht beibehalten.
Was meinst du? Die Sicherung trägt wirklich nicht dazu bei, wenn wir die High-Alpha-Manöver mit RC-Sachen machen. Sie können das an ihren Designs erkennen - die besten Modelle haben fast überhaupt keinen Rumpf, um den Luftstrom über die Oberflächen bei hohem Alpha zu verbessern. Wenn Sie im Flugzeug schweben, ist die einzige Fluggeschwindigkeit, die Sie über die Oberfläche bekommen, die Propellerwäsche. Es ist eine bizarre Art zu fliegen, aber es funktioniert.
Wenn Sie dies in Ihre Antwort aufnehmen möchten, habe ich ein [Video eines Doppeldeckers in voller Größe mit perfekter Messerschneide] gefunden (https://www.youtube.com/watch?v=1gvUYLA0ucQ). Ich denke, es zeigt, dass dies viel besser möglich ist als alles andere.
@romkyns Leider ist diese Verbindung jetzt unterbrochen. Gibt es eine Chance, dass Sie einen noch funktionierenden Link zu diesem Video kennen?
Ich bin mir nicht sicher, ob es dasselbe Video ist oder nicht, aber [dieses Video] (https://youtu.be/C3DQ9rcLBXE) zeigt Stewart im Messerflug (zusammen mit mehreren anderen Dingen).
Der Videolink funktioniert nicht
@PeterKämpf, faszinierend und ich schätze, dass das Fahrzeug horizontal "fliegt" (der Bewegungsvektor ist horizontal - siehe Rauch). In der anderen Frage habe ich gefragt, ob das Flugzeug während des Fluges horizontal ist (bei 90 ° Roll).
re "Jasmine: Nein, das ist ein echtes Flugzeug, das von einem echten Menschen geflogen wird." - RC-Flieger sind auch echte Menschen!
@Fattie Danke, dass Sie mich informiert haben. YouTube ist eine schlechte Plattform, auf die man verlinken kann. Ich habe den Link durch einen F-16 ersetzt, der einen messerscharfen Pass macht. Die meisten Videos zeigen Modellflugzeuge und viele Airshow-Videos haben eine sehr amateurhafte Kameraarbeit, so dass es schwierig ist, einen anständigen Ersatz zu finden.
falstro
2015-02-04 15:31:03 UTC
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Normale Flugzeuge, Nr. Sie hängen vom Auftrieb der Tragflächen und des Rumpfes ab, um in der Luft zu bleiben. Kein Flugzeug, von dem ich weiß, kann mit einer um 90 ° geneigten Komponente genügend Auftrieb erzeugen.

Dies alles setzt jedoch "normale" Flugzeuge voraus. Wenn Sie genug Schub haben, gibt es nichts, was besagt, dass Sie sich beim Anheben auf Flügel verlassen müssen, und wenn Ihr Schub mindestens ein wenig nach unten gerichtet ist und genug vertikale Komponenten erzeugt, um Sie vom Abstieg abzuhalten, spielt es keine Rolle, in welche Richtung sonst zeigt. Das extreme Beispiel hierfür sind natürlich Weltraumraketen.

Wenn Sie schnell genug und mit der Nase hoch genug fliegen, würde fast jeder Flugzeugrumpf genug Auftrieb erzeugen, um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten ... vorausgesetzt, er bricht nicht zuerst auseinander. Wie Peters Antwort hervorhebt, wird dieses Manöver üblicherweise in Kunstflugzeugen durchgeführt. Die Abwärtskomponente des Schubes hilft zwar, reicht jedoch allein bei weitem nicht aus, um in den meisten Flugzeugen einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten (Düsenjäger haben normalerweise Schub / Gewichts-Verhältnisse> 1, die meisten anderen Flugzeuge jedoch nicht).
hmakholm left over Monica
2015-02-04 16:43:02 UTC
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Dies geschieht (jeweils für mehrere Sekunden) im Rahmen des Kunstflugmanövers "Zögern".

Der Auftrieb hängt nur vom Rumpf ab (über die vertikale Schubkomponente hinaus). Die Nase muss also in den Himmel zeigen und das Ruder wird verwendet, um diese Haltung beizubehalten. Da die Rümpfe ein eher düsteres L / D haben, ist ein ausreichender Schub erforderlich, oder es wird viel Geschwindigkeit abgelassen.

Nun, es ist nicht ganz der Rumpf, oder? Kommt ein Teil des Auftriebs nicht auch vom Schub (d. H. Sin (Tonhöhe) * Schub)? Der Rumpf liefert jedoch in den meisten Situationen den größten Teil davon.
@reirab: Sie haben Recht, und der vertikale Stabilisator trägt auch etwas dazu bei, es sei denn, er muss vom Ruder abgetötet werden (was davon abhängen würde, wo sich das aerodynamische Zentrum des Rumpfes im Seitenschlupf relativ zum CoG befindet).
Waked
2015-02-05 04:25:05 UTC
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Während eines "normalen" Fluges mit Flügelhöhe variiert der erzeugte Auftrieb mit dem Anstellwinkel der Flügel (Alpha). Innerhalb der normalen Flughülle des Flugzeugs ist die Beziehung zwischen Auftrieb und Alpha nahezu linear.

In einer idealen Situation mit symmetrischem Tragflächenprofil und ohne Berücksichtigung von Rumpf- / Windschatteneffekten bei null Grad Alpha kein Auftrieb wird generiert.

Der Seitenschlupfwinkel des Flugzeugs wird normalerweise als Beta bezeichnet. Im normalen Geradeaus- und Horizontalflug ist dies nahe Null, da kein seitliches Anheben erwünscht ist.

Wenn Sie das Flugzeug um 90 Grad rollen und beibehalten, können Sie mit einem Alpha nahe Null und einem ausreichend hohen Beta-Winkel erzeugen Ausreichend seitlich (jetzt nach oben gerichtet) anheben, um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten, wenn die Form und Größe des Rumpfes dies zulassen. (Dies ist das Messerkantenmanöver, das auf dem Bild in der Antwort von Peter Kämpfs dargestellt ist.)

Kunstflugzeuge können dafür ausgelegt werden. Einige Flugzeuge sind möglicherweise in der Lage, die Höhe vorübergehend in der Messerschneide zu halten, können jedoch die dafür erforderliche relativ hohe Fluggeschwindigkeit nicht aufrechterhalten und beginnen schließlich mit dem Abstieg.

Hanky Panky
2015-02-04 23:29:28 UTC
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Das machen wir die ganze Zeit mit unseren ferngesteuerten Flugzeugen. Es wird ein messerscharfes Manöver genannt. Das Aufrechterhalten der Höhe ist einfach, vorausgesetzt, Sie haben genügend Leistung und Ruderoberfläche, aber das Aufrechterhalten einer geraden Linie (mit Aufzug) ist normalerweise sehr schwierig.

Nicht jedes funkgesteuerte Flugzeug kann dies jedoch. Normalerweise können Flugzeuge mit geringer Ruderauslenkung die Höhe nicht halten, wenn ihre Oberfläche klein ist. Kunstflug kann es den ganzen Tag machen. Eine elegante Möglichkeit, aus diesem Manöver herauszukommen, besteht darin, am Ende in derselben Ausrichtung nach oben zu klettern.

Während dieses Manövers ist die Nase des Flugzeugs immer etwas höher (daher in einer Steigung) Haltung) als der Schwanz. Ich sehe niemanden, der es tut, ohne sich zu erheben und trotzdem die Höhe beizubehalten.

"Ich sehe niemanden, der es tut, ohne sich zu erheben und trotzdem die Höhe beizubehalten." Das liegt daran, dass dies zumindest bei normalen Flugzeugkonstruktionen nicht möglich ist. Da Sie die Kombination aus Schub und Auftrieb vom Rumpf verwenden, um die Höhe zu halten, erfordern beide Dinge eine Bug-Up-Haltung für ein Flugzeug, das in einem Neigungswinkel von 90 Grad fliegt. Sowohl der Nettolift vom Rumpf als auch der Auftrieb vom Schub sind Null, wenn Sie auf Nasenhöhe fliegen und 0 AoA. Sobald Sie mit dem Abstieg beginnen, ist Ihre AoA natürlich nicht mehr Null, aber Sie behalten offensichtlich auch nicht die Höhe bei.
exUSAATController
2015-02-06 11:36:03 UTC
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Nicht wirklich so kompliziert. Es hängt alles davon ab, ob die spezifische Flugzeugzelle für solche Manöver ausgelegt ist und das Kraftwerk robust genug für einen dauerhaften Betrieb in diesem Flugmodus ist. Viele Flugzeuge können im Horizontalflug mit den Flügeln 90 Grad zum Boden fliegen. Die Blauen Engel der Marine und die Thunderbirds der USAF tun dies täglich bei ihren Flugshows. Das Bewegen eines Tragflügels auf 90 Grad, 180 Grad, 270 Grad oder sogar um 360 Grad (Laufrolle) erfolgt über die Querruder der Flügel. Die meisten Flugzeuge, die Kunstflugmanöver ausführen können, haben Trimmklappen an Querrudern, Seitenruder und Höhenruder, um die Verlängerung solcher Manöver zu unterstützen. Obwohl die meisten Leichtflugzeuge keine Trimmklappen am Ruder und im Höhenruder haben.

Ich habe gesehen, wie ein Pilatus Porter (Fairchild) in der Nähe der Vertikalen mit weniger als 40 Fuß Bodenrolle abhob. Zugegeben, es wurde abgespeckt und aufgeladen, aber es lief wie angekündigt. Ich denke, da draußen gab es irgendwann einmal ein Video vom Typ Youtube. Die Demonstration wurde in den 1970er Jahren von der US-Armee durchgeführt.

Hallo exUSAATController, willkommen bei Aviation.SE. Bitte verwenden Sie das Antwortfeld nicht für weitere Fragen. Stattdessen können Sie eine neue Frage erstellen und darin auf diese Frage verweisen.
BAR
2015-02-05 20:09:58 UTC
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Nur wenn eine Kraftvektorkomponente nach oben zeigt.

Modellebenen haben in der Regel ein großes Ruder, das bei einer Drehung um 90 Grad für Auftrieb sorgt. Kampfflugzeuge haben Vektordüsen, die sich drehen können, um bei einem 90-Grad-Manöver Auftrieb zu bieten.

Die meisten Passagierflugzeuge können solche Manöver nicht ausführen.

Ich bin mir nicht sicher über Ihren Kommentar zu Jets. Wenn Sie "Schubvektor" meinen, haben es nur sehr wenige Kampfjets, und es kann nur Giermomente erzeugen, nicht noch 90 Grad. Und wenn Sie die Liftdüsen eines Harriers meinen, können sie auch nicht genug gedreht werden, um einen Harrier bei 90 Grad anzuheben, und selbst wenn sie könnten, befinden sie sich nur auf einer Seite des Fahrzeugs, sodass das Fahrzeug umfallen würde. Kämpfer nutzen die Seite des Fahrzeugs, um den Auftriebsmoment für einen anhaltenden 90-Grad-Flug zu schaffen. Überprüfen Sie die Hauptantwort auf Klarstellungen ...
Das Gieren im Horizontalflug wird im 90-Grad-Flug zur Steigung. Seien wir nicht zu technisch mit dem, was Schubvektor hat und was nicht. Der Punkt ist "Nur wenn eine Kraftvektorkomponente nach oben zeigt", behält ein Flugzeug einen 90-Grad-Flug bei.
Meinetwegen. Mein einziger Punkt war, dass das Schubvektorieren nicht nach unten gerichtet werden kann, um einen Auftrieb zu erzeugen. Wenn sich ein Flugzeug auf der Seite befindet, kann die Nase mithilfe des Schubvektors hochgehalten werden, aber der Körper ist immer noch das, was den Auftrieb erzeugt.


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