Frage:
Was ist Bodeneffekt?
Steve V.
2013-12-23 12:49:38 UTC
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Wir haben alle die Erklärung "wirkt wie ein Luftkissen" gehört, die von CFIs beiläufig herumgeworfen wird.

Es gibt auch viele Bücher und Nachschlagewerke, die eine detaillierte, genaue und vollständige Erklärung geben Bodeneffekt, der für die meisten Studentenpiloten unverständlich ist.

Was ist der einfachste Weg, um den Bodeneffekt genau zu erklären?

https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_effect_%28aircraft%29? Wenn man Angst hat, wird die Beurteilung des "einfachsten" Superlativs meinungsbasiert sein.
@yankeekilo - Dieser Link ist genau die Art von Erklärung, nach der ich * nicht * suche. Es ist nicht nur mit so viel Fachsprache wie möglich geschrieben, es überspringt auch Schritte in der Erklärung.
OK. - Ich freue mich auf Antworten. Alle Fachbegriffe loszuwerden birgt das Risiko einer zu starken Vereinfachung.
Ich bin von den meisten dieser Antworten enttäuscht, weil die richtigen zu komplex sind und die einfachen abgelehnt wurden, wahrscheinlich weil sie zu simpel sind.
Der Vergleich "Luftkissen" ist eigentlich ziemlich genau. Phillipes Erklärung ist spezifischer, aber es ist wirklich nichts weiter als * wie * oder * warum * Sie dieses Luftkissen zwischen den Flügeln und dem Boden bekommen.
Ich weiß nicht, wie der Wikipedia-Artikel zum Zeitpunkt dieses Beitrags aussah, aber die [aktuelle Version am 29. April 2017] (https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ground_effect_ (Aerodynamik) ) & oldid = 774952149 # Principle_of_ground_effect) scheint eigentlich gar nicht so schlecht. Ich weiß nichts davon und es macht für mich Sinn (obwohl ich vielleicht "vorbereitet" war, indem ich zuerst die Antworten hier gelesen habe).
Zehn antworten:
#1
+25
Philippe Leybaert
2013-12-24 04:42:18 UTC
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Ich denke, es ist unmöglich, eine korrekte UND einfache Erklärung zu geben. Ich würde es so erklären, wenn ich gefragt würde:

Das Abwaschen der Flügel und die Abwärtskomponente der Flügelspitzenwirbel erzeugen einen Bereich mit höherem Druck als normal unter den Flügeln, da die Luft auf den Boden trifft und kann nicht "entkommen", wodurch der Auftrieb erhöht wird.

Der induzierte Luftwiderstand wird verringert, da sich die Flügelspitzenwirbel (die Luftwiderstand verursachen) nicht vollständig in Bodennähe entwickeln können.

"Abwaschen von den Flügeln" und "Abwärtskomponente der Flügelspitzenwirbel" sind nur eine Sache, nicht zwei verschiedene Dinge!
Dein zweiter Satz reicht aus.
#2
+22
Peter Kämpf
2014-12-29 06:26:22 UTC
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Für eine einfache und richtige Antwort müssen Sie zuerst den induzierten Widerstand verstehen.

Bitte lesen Sie diese Antwort, wenn Sie sich nicht sicher sind.

Kurzfassung: Der Flügel erzeugt Auftrieb, indem er die Luft nach unten ablenkt. Der induzierte Widerstand ist die Folge dieser Ablenkung, da die resultierende Kraft dieses Ablenkvorgangs um den halben Ablenkwinkel nach hinten geneigt ist. Aufgrund der Neigung nach hinten hat die Kraft eine horizontale Komponente, die nach hinten zeigt. Dies ist ein induzierter Luftwiderstand.

streamlines around a wing and direction of impulses

Der Bodeneffekt verhindert, dass sich dieses Strömungsfeld vollständig entwickelt, da Luft nicht in den Boden strömen kann. Folglich ist der Ablenkwinkel geringer und auch seine horizontale Komponente, d. H. Der Luftwiderstand.

Dasselbe geschieht vor dem Flügel, wo auch die Aufwärtsbewegung der Luft vor dem Stagnationspunkt eingeschränkt ist. Eine weitere Folge davon ist eine verringerte Auftriebskurvensteigung des Bodeneffekts.

Der Auftrieb ist im Vergleich zum induzierten Widerstand im Vergleich zum Fall des freien Flusses höher, da der Flügel den Abfluss von etwas blockiert Luft an der Hinterkante, und dies führt zu einem höheren Druck auf der Unterseite des Flügels im Vergleich zum Fall mit freiem Fluss.

Diese Erklärung des "Polstereffekts" ist tatsächlich ganz richtig. Der Druck, der das Flugzeug anhebt, wird nicht nur durch Beschleunigen der Luft nach unten erzeugt, sondern auch durch Staudruck. Dieser Effekt verschwindet, sobald der Flügel weit genug vom Boden entfernt ist.

#3
+9
DeltaLima
2013-12-24 04:34:30 UTC
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Der Boden wirkt als aerodynamischer Spiegel. Wenn sich der Flügel der Oberfläche nähert, ist es, als ob ein umgekehrter Flügel von unten kommt. Ihre Hochdruckbereiche verstärken sich gegenseitig, erhöhen den Wirkungsgrad und verringern dadurch den Luftwiderstand

Fachbegriffe: Bodeneffekt erzeugt eine "Bildkraft". Diese Bildkraft liefert 100% des Auftriebs ... solange die Flügelhöhe weit kleiner als eine Flügelspannweite ist. Der Bodeneffekt ist auch ein dreidimensionaler Effekt, der Flügelspannweite und Wirbelablösung umfasst. Daher kann ein typisches Schaufelblattdiagramm (Schaufelblattabschnitt mit Strömungslinien) dies nicht erklären.
#4
+9
MishaP
2013-12-26 23:38:49 UTC
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Hier ist meine Vereinfachung, es ist nicht die ganze Geschichte, aber es deckt das Wesentliche ab.

Heben: Wenn Sie sich im freien Raum befinden, wird der hohe Druck unter Ihrem Flügel in die Umgebungsluft abgeleitet. Wenn Sie sich im Bodeneffekt befinden, trifft der hohe Druck unter dem Flügel auf einen inkompressiblen Feststoff und kann sich daher nicht so schnell auflösen, was zu einem höheren Druck unter dem Flügel und damit zu mehr Auftrieb führt.

Ziehen: Wenn Sie ' Im freien Raum löst sich der Nachlauf (turbulent, niedriger Druck) hinter Ihrem Flugzeug ungehindert auf, bis er sich mit der umgebenden Atmosphäre vereinigt. Wenn Sie sich im Bodeneffekt befinden, absorbiert die Luft in Bodennähe diese Ableitung schneller, da sie gegen den Boden scheren muss (mehr Reibung als Luft im freien Raum). Außerdem treffen Flügelspitzenwirbel auf den Boden und lösen sich viel schneller auf als im freien Raum.

Ich vermute, der Grund, warum GE an die Flügellänge gebunden ist, liegt darin, dass Ihre Flügelspitzenwirbel umso stärker sind, je länger Ihr Flügel ist. und die weitere Luft muss sich seitlich bewegen, um die Hochdruckzone unter dem Flügel zu verlassen

#5
+6
Andy Levesque
2013-12-24 00:27:10 UTC
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Einfache Erklärung:

Außerhalb des Bodeneffekts hat die Luft am Boden des Flügels viel Bewegungsfreiheit. Im Bodeneffekt kann sich die Luft am Boden des Flügels nicht annähernd so gut bewegen und drückt das Flugzeug daher nach oben, um mehr Platz zu schaffen.

Wie reduziert das den induzierten Widerstand?
Sie haben nach vereinfacht gefragt.
#6
+2
Koyovis
2017-04-29 22:01:06 UTC
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Im normalen Flug hoch über dem Boden erzeugen Flügel Auftrieb, indem sie einen Luftstrom nach unten ablenken. Dies ist in Bodennähe nicht möglich: Luft strömt nicht durch die Bodenoberfläche.

Stellen Sie sich vor, wie der Luftstrom nach unten zurückprallt und der Druck unter dem Flügel zunimmt. Dies geschieht teilweise am Flügel, nicht nur dahinter, da bei Unterschallgeschwindigkeit die Luft vor dem Flügel gespalten wird.

Beim Bodeneffekt ist der Auftrieb also Erstellt durch Drücken von Luft nach unten und durch erhöhten statischen Druck unter dem Flügel, wie bei einem Luftkissenfahrzeug. Und der erhöhte Druck geht nicht mit einer induzierten Widerstandsstrafe einher. Und das ist der Hauptunterschied: Der Gesamtwiderstand ist im Bodeneffekt geringer als im normalen Flug.

#7
  0
ericnutsch
2015-10-28 10:04:24 UTC
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Der Flügel drückt Luft nach unten.

Im Flug drückt diese Luft auf andere Luft, die sich bewegt.

Beim Bodeneffekt drückt diese Luft auf den Boden, der sich nicht bewegt.

Das Verschieben von sich bewegenden Dingen ist schwieriger als das Schieben von sich nicht bewegenden Dingen. Als würde man auf Sand laufen oder auf Bürgersteigen.

#8
  0
Pod
2017-12-24 18:52:15 UTC
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Was hinter der Hinterkante passiert, ist sicherlich irrelevant.

Der Flügel hat einen Einfallswinkel zum Boden, so dass ein Keileffekt darunter auftritt, der vermutlich den Druck unter dem vorderen Teil des Akkords und weniger unter dem hinteren Teil aufgrund von Venturi-Effekten erhöht.

Sieht für mich wie ein Polstereffekt aus, und der Luftstrom über dem Flügel wird abgelenkt und der Druck wie in der Höhe reduziert.

#9
-1
George Doolittle
2019-07-21 08:25:10 UTC
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Werfen Sie einen Blick auf Pelikane im Flug und Sie können den "Bodeneffekt" bei der Arbeit sehen! Nicht kompliziert und am leichtesten über Wasser zu beobachten und nicht Terra Firma. Für großartige YouTube-Videos einfach Google "Bodeneffektfahrzeug" und insbesondere die fantastische Kreation der UdSSR während des Kalten Krieges (1948-1989). "Bodeneffekt" ist Auftrieb ... und tatsächlich Vorwärtsgeschwindigkeit ..., die beim "Segeln" direkt über einer vorzugsweise wässrigen Oberfläche erzielt wird. In nautischen Begriffen ist es als "Verschiebung" bekannt (im Gegensatz zu Auftrieb), aber Sie verschieben tatsächlich die Luft direkt über dem Wasser, anstatt sich auf oder in dieser physischen Oberfläche zu befinden. Es gibt viele endliche und interessante Realitäten, die auch in diesem "Raum" existieren.

Sie sollten den Link zu dem von Ihnen erwähnten Video hinzufügen. Darüber hinaus können Sie betonen, was Ihre Antwort zu der vorhandenen hinzufügt.
#10
-5
David Schwartz
2013-12-26 01:53:16 UTC
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In Bodennähe kann der Boden das Flugzeug nach oben drücken, wodurch es mehr Auftrieb erhält.

Ich dachte, dass reduzierter Luftwiderstand der Hauptfaktor für den Bodeneffekt ist, der einen erhöhten Auftrieb verursacht.
Es gibt keinen Unterschied. Ein erhöhter Auftrieb bei gleichem Luftwiderstand entspricht dem verringerten Luftwiderstand bei gleichem Auftrieb.
@DavidSchwartz Nein, es ist nicht dasselbe. Angenommen, Sie gehen mit \ $ 5 auf den Markt. Wenn Sie das Angebot des ersten Standes von einem Dutzend Äpfeln für 5 US-Dollar annehmen, gehen Sie mit 12 Äpfeln und ohne Geld nach Hause. Wenn Sie das Angebot des zweiten Standes von einem Dutzend Äpfeln für 4 US-Dollar annehmen, gehen Sie mit 12 Äpfeln und 1 US-Dollar Wechselgeld nach Hause. Wenn Sie das Angebot des dritten Standes von 15 Äpfeln für 5 US-Dollar annehmen, gehen Sie mit 15 Äpfeln und ohne Geld nach Hause. Der zweite und dritte Stand bieten Ihnen das gleiche Auftriebs- / Widerstandsverhältnis, verhalten sich jedoch merklich unterschiedlich.
@DavidRicherby: David hat hier etwas vor, auch wenn er es nicht erklärt. Am Ende stützt der Boden alle Flugzeuge in der Luft, aber im Fall des Flügels im Bodeneffekt ist diese Unterstützung fokussierter.
@DavidRicherby Ihre Analogie zeigt, warum Ihr Argument falsch ist. In Ihrer Analogie gibt es keine Möglichkeit, die Gesamtmenge zu wählen. Ein Pilot kann jedoch die Gesamtmenge an Auftrieb und Luftwiderstand auswählen, indem er den Steuerknüppel vorwärts und rückwärts bewegt.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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