Frage:
Warum benutzen kurze Landebahnen keine Rampen zum Start?
Jalapeno
2019-07-31 12:31:59 UTC
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Angenommen, Sie hatten eine Landebahn für Leichtflugzeuge, aber nur etwa 700 Meter Landebahn. Wäre es nicht hilfreich, die Landebahn mit einer Rampe zu beenden, die sich ~ 40 Meter über dem Boden befindet und mit einem Gefälle von 5% leicht zum Himmel zeigt? Stellen Sie sich vor, die Landebahn darunter wäre 700 Meter lang: a RAMP

Der Punkt besteht darin, das Flugzeug in eine Position zu bringen, in der es sich über dem Boden befindet und sich in einer Aufwärtsbahn befindet, damit dies nicht der Fall ist Ich denke, dies könnte bei Segelflugzeugen nützlich sein (vielleicht mit einer Winde, um es zu starten).

Wenn Geld nicht wäre Objekt, was wären die Mängel in dieser Art von Gerät? Gibt es einen Grund, warum die meisten Landebahnen flach sind? Wird so etwas auf Flugzeugträgern oder anderen entfernten Startorten verwendet?

Aus Erleichterung haben einige [Altiport] (https://en.wikipedia.org/wiki/Altiport) eine konvexe Landebahn.
Wenn das Flugzeug nicht genügend Platz hat, um auf Geschwindigkeit zu beschleunigen, würde das Flugzeug das Ende der Landebahn erreichen und sich sofort in einem Stallzustand befinden.
"Nur etwa 700 Meter Landebahn" Das sind ungefähr 2275 Fuß, genug lang für viele "Leichtflugzeuge". Mein Flugzeug hat ein maximales Gewicht von 2500 Pfund (mit 300 Pfund Treibstoff und ungefähr 600 Pfund Passagieren / Gepäck) und ich flog aus einem 1686 Fuß langen Streifen, der an einem Ende Bäume und am anderen einen Zaun hatte (nicht voll beladen, besonders in) Sommer). Jetzt fliege ich aus einem 2500-Fuß-Streifen heraus und benutze viel weniger davon, selbst mit einer schweren Last. Vermutlich müssen Sie definieren, was Sie als "Leichtflugzeug" betrachten. Ich glaube in den USA, dass 12.500 Pfund die Obergrenze für Licht sind.
Trotzig nicht für Segelflugzeuge. Beim Start der Winde dauert ein Segelflugzeug in Sekunden und der größte Teil der Landebahn wird als Platz für die Anordnung des Seils verwendet. Beim Schleppen startet der Segelflugzeug vor dem Schleppflugzeug, und plötzlich wäre es äußerst gefährlich, die Position eines Flugzeugs zu ändern. Selbstwerfer haben nicht genug Kraft, um eine Rampe zu nutzen, was die Situation einfach gefährlich macht. Das lässt Auto Abschleppen, wo ein Auto oder LKW das Segelflugzeug schleppt ... nun, es wäre unterhaltsam, aber nicht vorteilhaft.
@Jonas B Wenn Sie kein kämpferjetartiges Schub-Gewichts-Verhältnis haben, warten Sie am besten, bis der Wind richtig ist, rollen Sie zur Spitze der Rampe und rennen Sie nach unten, um die Fluggeschwindigkeit zu erhöhen. Der Flügel hebt ein Flugzeug, nicht die Steigung.
Und wenn das Flugzeug die Rampe nicht erreichen kann, ist das Clydesdale-Team möglicherweise verfügbar.
Ich bin in Eile, in ein Flugzeug zu steigen, aber bitte schreibt jemand eine technisch korrekte Antwort !!! Ich habe noch nie so viel technischen Unsinn unter einer Stack Exchange-Frage gesehen! Zum Fliegen benötigen Sie AIRSPEED. Der Handel mit Geschwindigkeit gegen Höhe ist nur in bestimmten Fällen mit extremen W / T-Verhältnissen sinnvoll.
Um den Punkt zu unterstreichen, dass @Caterpillaraoz makes: beim Auffahren auf die Rampe langsamer wird. Die Rampe zwingt Sie, die Vorwärtsgeschwindigkeit gegen die vertikale Geschwindigkeit zu tauschen. Wenn Sie nicht schnell genug fliegen, hilft eine Verlangsamung nicht.
Ein weiterer Punkt, den ich hier nicht gesehen habe, ist meiner Meinung nach eine Konsequenz für jedes Flugzeug mit einem Schubverhältnis von weniger als 1: 1
https://youtu.be/Rn9LjYy03uw?t=80 Mike Patey mag dieses Design für Draco, aber Draco ist nicht gerade ein normales Flugzeug ...
+1 Dein Kunstwerk ist inspirierend
"Wenn Geld kein Objekt wäre" Es ist also, worum geht es bei Ihrer Frage? Das ist nicht realistisch.
Wenn Sie am Ende der Landebahn nicht höher als die Rampe fliegen können, ist es zu spät - Sie werden es nicht schaffen. Nicht, wenn Sie nicht grundsätzlich direkt nach oben fliegen können.
[Stall (Fluiddynamik)] (https://en.wikipedia.org/wiki/Stall_ (Fluid_dynamics))
Ohne diese Vorrichtung muss das Flugzeug flugbereit sein, wenn es das Ende der Landebahn erreicht. Bei dieser Vorrichtung muss das Flugzeug flugbereit sein, sobald es die Steigung erreicht, da es dann beginnt, die Vorwärtsgeschwindigkeit gegen die vertikale Geschwindigkeit zu tauschen, wenn es die Steigung erklimmen muss. Auf der anderen Seite würde es funktionieren, wenn Sie dies anders herum verwenden, damit Sie zu Beginn eine zusätzliche Vorwärtsgeschwindigkeit erhalten, wenn Sie bergab fahren.
Neun antworten:
Therac
2019-07-31 23:35:01 UTC
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V1.

Es gibt andere gültige Gründe, die aufgeführt wurden - Kosten, Nutzung der bidirektionalen Landebahn usw. Diese würden Rampen immer noch nicht vollständig disqualifizieren, sondern nur auf ganz besondere Umstände beschränken. Der einzige disqualifizierende Faktor ist jedoch, dass ein Skisprungstart das notwendige Element von Sicherheitsflugzeugen entfernt, von denen während des Starts abhängig ist.

Bis zu einer bestimmten Fluggeschwindigkeit, V1 genannt, kann sich ein Flugzeug auf einer ausreichend großen flachen Landebahn entscheiden abbrechen. Mit allen verfügbaren Mitteln, meistens Bremsen, kann ein Flugzeug seinen Startlauf stoppen und am Ende der Landebahn anhalten. Mit einem Startsprung bekommen Sie diesen Luxus nicht - gehen Sie zu langsam von der Rampe und fallen Sie mit der Nase zuerst in den Boden.

Dies ist kein Problem für Trägerstarts. Jeder Start oder jede Landung auf einem Flugzeugträger ist so wie er ist ein enger Anruf. Es gibt keine freie Landebahn für Überlegungen. Wenn etwas schief geht, muss der Pilot am Auswurfgriff ziehen, bevor er ins Wasser taucht. In dieser Situation erhöht eine Rampe die Sicherheit und gibt der ballistischen Flugbahn einige Sekunden mehr Zeit.

Skisprungrampen werden daher bei Trägern verwendet, die keine viel teureren und komplizierteren Katapulte haben. Sie sind dort äußerst effektiv; Nur eine 3 Meter hohe Rampe kann die Startrolle für einen Kämpfer halbieren. Dies geht jedoch zu Lasten der vollständigen Verpflichtung, des Tuns oder Sterbens (was bei Transportunternehmen sowieso der Fall ist).

Da es bei Flugzeugen keinen Auswurfgriff gibt, muss jeder Start sicher sein. Dies bedeutet, dass Sie den Start abbrechen können, wenn Sie ein Problem auf der Landebahn entwickeln, z. B. wenn Ihre Motoren nicht zum Startschub durchdrehen.

Die einzige Möglichkeit, mit einer Schanze einen ausreichend sicheren V1 zu erhalten, besteht darin, eine Landebahn normaler Länge und einige vor der Rampe zu haben, wodurch der gesamte Punkt der Installation einer Rampe entfällt. Sie würden es nie erreichen, außer bei abgebrochenen Starts.

Dies. Zusammenfassend gesagt, wenn Sie die Bedingungen für einen sicheren Flug bis zum Ende der Landebahn noch nicht erreicht haben, ist das * Letzte *, was Sie wollen, ohnehin in die Luft zu fliegen.
^ Wenn ich das Ende der Landebahn erreicht habe und nicht in der Luft bin und noch auf dem Start bin, bin ich tot.
Ich nehme an, Sie könnten eine Unrundheit nach dem Sprung bauen, aber dies würde den Zweck der "kurzen Landebahn" zunichte machen.
Stellen Sie sich vor, was mit dieser Art von Konfiguration passieren würde, wenn Sie in einem Szenario mit Zurückweisung bei Rotation stecken bleiben würden, beispielsweise aufgrund eines Aufzugsstaus oder einer Unterbrechung während des Starts ...
Ich stimme Theracs besonders klaren (und genauen IMO) Erklärungen sehr zu. Ich würde das Beispiel des Harrier-Kämpfers hinzufügen, ein seltenes Beispiel für wirklich effektives und nützliches STOL (die meisten anderen sind zu teuer, langsam oder zu leicht). Spektakulär effektiv mit der Rampe, die am häufigsten auf Trägern oder am Boden verwendet wird.
@Jimmy - ein guter Punkt, außer dass das Ende einer flachen Landebahn mit einem Überlaufnetz ausgestattet werden könnte, um die Überlebensfähigkeit zu erhöhen.
Einfacher ausgedrückt: Sie müssen nicht von einer Rampe "springen", wenn Sie nicht über die zum Fliegen erforderliche Geschwindigkeit verfügen. Keine Mindestgeschwindigkeit, nicht genug Auftrieb von den Flügeln, keine Fliege.
Was am Ende der Schanzen passiert, ist kein Flug. Es fällt mit Stil.
Federico
2019-07-31 12:46:11 UTC
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Weil Sie dann nur in eine Richtung landen können.

Was tun Sie, wenn der Wind genau entlang der Landebahn weht, sodass Abflug- und Landeflugzeuge dann nur Rückenwind haben?

Sie würden eine wertvolle Landebahn verschwenden, wenn Sie ein so großes Hindernis darauf haben.

Außerdem ist eine Aufwärtsrampe möglicherweise nicht das, was benötigt wird. Schauen Sie sich zum Beispiel Lukla an (oder, wie ManuH in den Kommentaren erwähnt, allgemeiner Altiports). Hier zwingen die Berge die Landebahn dazu, nur in eine Richtung benutzt zu werden, und sie ist geneigt, so dass abfliegende Flugzeuge bergab rollen, dank der Schwerkraft stärker beschleunigen und ankommende Flugzeuge bergauf fahren und stärker abbremsen müssen aus dem gleichen Grund, und daher benötigen beide weniger Landebahn.

Dies ist der richtige Weg, um eine abfallende Landebahn zu verwenden. Ein abfliegendes Flugzeug benötigt eine horizontale Geschwindigkeit, keine vertikale Geschwindigkeit.
ymb1
2019-07-31 12:42:29 UTC
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Es gibt es für einige Flugzeugträger und es wird Skisprungschanze genannt. Für Landebahnen würde es nicht gut funktionieren, da sie normalerweise von beiden Enden abhängig vom Wind verwendet werden.

Außerdem werden Landflugzeuge nicht verwendet. t die gesamte Landebahn benutzen, trotz Ausfällen, sie starten vor dem Ende und müssen laut Vorschriften eine bestimmte Höhe vor dem Ende räumen (abhängig von der Flugzeugkategorie). Andernfalls besteht die Gefahr, dass Sie mit umliegenden Hindernissen (Bäumen, Gebäuden, Lichtmasten usw.) kollidieren.

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Quelle: wikimedia.org

Kommentare sind nicht für eine ausführliche Diskussion gedacht. Diese Konversation wurde [in den Chat verschoben] (https://chat.stackexchange.com/rooms/96997/discussion-on-answer-by-ymb1-why-dont-short-runways-use-ramps-for-takeoff) .
Daniele Procida
2019-08-01 00:43:27 UTC
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Dies ist eine kluge, aber leider nicht sehr gute Idee.

Es erscheint durchaus sinnvoll, eine Rampe am Ende einer Landebahn zu verwenden, um ein Flugzeug in die Luft zu bringen, und entspricht der alltäglichen Erfahrung, wenn wir machen Dinge mit sagen Skateboards oder Drachen: Ein Tritt oder eine Bewegung nach oben ist das, was sie brauchen, um sie in die Höhe zu bringen.

In den anderen Antworten wurden verschiedene Gründe genannt, warum diese Idee nicht gut funktionieren wird, aber dort Ich glaube nicht, dass ich zwei gesehen habe.

Energie muss von irgendwoher kommen

Ihre Rampe hebt das Flugzeug in die Luft, was bedeutet, dass es seine potentielle Energie (Höhe) erhöht. . Diese Energie ist jedoch nicht frei und muss von irgendwoher kommen. Das ist irgendwo Geschwindigkeit: Gleichzeitig schickt Ihre Rampe das Flugzeug in den Himmel und verringert seine Vorwärtsgeschwindigkeit.

Der Flügel des Flugzeugs benötigt diese Geschwindigkeit, um in die Luft zu gelangen. Wenn es überhaupt weniger Geschwindigkeit brauchte, würde es sowieso zu diesem Zeitpunkt fliegen. Ihr Flugzeug befindet sich möglicherweise in der Luft, hat jedoch an Geschwindigkeit verloren und fällt höchstwahrscheinlich aus der Luft.

Es ist gut, am Boden zu bleiben, bis Sie fliegen können

Ihr Vorschlag soll dem Flugzeug helfen, früher als sonst in die Luft zu gelangen. Der Grund, warum ein Flugzeug, das abhebt, noch nicht fliegt, ist, dass es noch nicht fliegen kann (oder sowieso sicher fliegen kann).

Sie können nicht mit "Startgeschwindigkeit" fliegen. Die Schwerkraft wird dich beanspruchen. Sie müssen sich in der tatsächlichen Startgeschwindigkeit befinden.

Wenn es ohne Hilfe nicht fliegen kann, muss es als letztes in der Luft sein.

Energie muss von irgendwoher kommen, stimmt. Aber es kann besser oder schlechter genutzt werden. Wenn Sie nur X Fuß Landebahn haben (wobei X gerade ausreicht, um abzuheben) und am Ende der Tod sicher ist (Klippe, Betonmauer, Meer), ist eine Rampe besser als keine Rampe . Das Problem ist, dass es immer noch nicht sicher genug ist. In der Praxis haben Sie stattdessen Y (Y> X) Fuß Landebahn, wo keine Rampe benötigt wird, und dann gibt es keinen Grund, eine zu haben, denn der einzige Weg, den Sie erreichen, ist ein abgebrochener Start oder Landeüberlauf.
Das Energieargument ist nicht ganz richtig. Beim Flugzeugstart wird eigentlich keine Energie gespart: Insbesondere im Moment des Abhebens verursacht der hohe Anstellwinkel viele Widerstandsverluste. Grundsätzlich ist es eine ziemlich ineffiziente Umwandlung von vorwärts- in aufwärtskinetischer Energie, während für eine Rampe, die ziemlich effizient ist (fast 100%, wenn Sie die Aufhängungsdämpfer blockieren können). Die Rampe würde es also ermöglichen, mehr Schub der Motoren tatsächlich in die Art von Energie umzuwandeln, die Sie benötigen, und weniger davon in nutzlose Luftturbulenzen.
Selbst bei Rotation haben Sie möglicherweise genügend Fluggeschwindigkeit, um zu fliegen, aber möglicherweise nicht genügend Fluggeschwindigkeit, um gut zu klettern. Ich weiß nichts über große Flugzeuge, aber das ist sicherlich bei dem kleinen Flugzeug der Fall, bei dem die Rotation (gemäß Checkliste) bei etwa 50 km / h IAS beginnt (Rotationsgeschwindigkeitsziel ist 70 km / h IAS, was ähnlich ist ein oder zwei Sekunden später ...) aber der beste Aufstieg ist ungefähr 100 km / h IAS. Mit vollen Klappen (was mehr als die normale Einstellung der Startklappen ist) und einer geringen Last glaube ich, dass es möglich ist, den Vorwärtsflug in diesem IAS mit etwa 50 km / h aufrechtzuerhalten, aber Sie befinden sich * direkt am Rand eines Stalls *.
Wenn all diese Antworten zutreffen, warum sind Skisprünge für Flugzeugträger so nützlich?
@MikeBrockington Es ist ein guter Punkt, aber die Umstände von Flugzeugen, die von Flugzeugträgern abheben (und die Passagiere, die sie befördern), unterscheiden sich stark von denen, die zivile Landebahnen benutzen. Nur zum Beispiel wird gelegentlich ein Start eines Flugzeugträgers schief gehen. Die Marine ist bereit, die Auswirkungen zu akzeptieren, die in der Zivilluftfahrt nicht vorhanden sind. Die Einschränkungen der Physik ändern sich nicht, aber Prioritäten und akzeptable Risiken.
Betreff: "Energie muss von irgendwoher kommen." Mein erster Gedanke, als ich die Frage sah, war: "Wäre es nicht besser, wenn das Flugzeug zu Beginn des Starts die Rampe hinunter rollt?" Auf diese Weise konnte die Energie, mit der das Flugzeug an die Spitze der Rampe gehoben wurde, schnell in kinetische ...
@MikeBrockington, Re, "Warum sind Skisprünge nützlich ..." Hier eine Vermutung: Ein Pilot, der von einer flachen Landebahn abhebt, muss das Flugzeug in die richtige Position für den Aufstieg "drehen", indem er das Joch zurückzieht. Ich bin kein Luftfahrtingenieur, aber ich kann mir vorstellen, dass mit diesem Manöver ein gewisser Luftwiderstand / Impuls verloren geht. Eine "Skisprungschanze" versetzt das Flugzeug ohne aerodynamische Wechselwirkung in die gleiche Fluglage. Vielleicht ist das effizienter.
Warum funktioniert die Methode "In die Luft fallen lassen, DANN einen Schub erzeugen, damit sie in der Luft bleibt" beispielsweise für eine Rakete, aber nicht für ein Flugzeug?
@rackandboneman Wenn ein Flugzeug relativ zur Luft um es herum eine ausreichende Vorwärtsgeschwindigkeit hat, fliegt es. Wenn nicht, wird es nicht fliegen. Wenn es am Boden ist und nicht genug Fluggeschwindigkeit hat, bleibt es dort. Wenn es in der Luft ist, wird es herausfallen.
Devil07
2019-08-01 01:10:56 UTC
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Schöne Frage. Hier einige Gründe und Erklärungen.

    Wie bereits erwähnt, sind Starts nur in eine Richtung möglich. Wenn Sie an beiden Enden Steigungen anbringen, wird viel Landebahn verbraucht, da Landeflugzeuge dies tun würden müssen die vertikale Klippe der Rampe an den Anflugenden überfliegen. Sehr gefährlich.

  1. Mit diesen Rampen an Flugzeugträgern soll unter anderem verhindert werden, dass das Flugzeug direkt ins Wasser geschleudert wird. Flugzeugträger bewegen sich besonders bei rauer See auf und ab. Wenn ein Flugzeug gestartet wird, dauert es einige Sekunden und es ist möglicherweise nicht möglich, es genau so zu steuern, dass der Bug (vorne) des Schiffes zum Himmel zeigt. Wenn die See rau ist (wie jeder mit Segelerfahrung bezeugen kann), gibt es Momente, in denen der Bug auf die Oberfläche des Ozeans zeigt, auch wenn er nur einige Sekunden dauert, wenn dies der Punkt ist, an dem das Flugzeug gestartet wird Auswirkungen auf das Wasser. In diesem Szenario hilft also eine Steigung. Größere Flugzeugträger, die stabiler sind und ein höheres Deck über dem Wasserspiegel haben, können ohne Hang davonkommen.

  2. Flugzeugträger sind nicht nur schwimmende Landebahnen, sie sind Katapulte! So werden Flugzeuge den Hang hinaufgeschoben und in die Luft geschleudert. Wenn Sie eine Steigung auf eine Landebahn setzen, muss das Triebwerk des Flugzeugs noch mehr Kraft verbrauchen, um die Steigung hinaufzusteigen, was es wahrscheinlich noch langsamer machen kann ein Stall. Was ein kleines Flugzeug auf einer sehr kurzen Landebahn braucht, ist mehr Geschwindigkeit, nicht mehr Steigung. Da wir keine Katapulte haben, ist eine Rampe wie ein Start bergauf, der einen Teil unserer Fluggeschwindigkeit verschlingt, wenn Das Flugzeug steigt die Rampe hinauf. Wenn das Flugzeug einen Geschwindigkeitsüberschuss hat, so dass es zum Zeitpunkt des Aufstiegs über die Rampe über der Stallgeschwindigkeit liegt, würde es funktionieren, aber in diesem Fall hatte das Flugzeug einen Geschwindigkeitsüberschuss und hätte vor dem Einsteigen normal abheben können zur Rampe.

  3. ol>

    Hoffe, das hilft.

sdenham
2019-08-01 18:24:10 UTC
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Eine weitere Überlegung: Dieses -Papier enthält experimentelle Ergebnisse zur Verwendung von Rampen, und es wird deutlich, dass die Länge des Vorlaufs zur Rampe für ein bestimmtes Flugzeug gleich ist stark abhängig vom Bruttogewicht. Bei einem herkömmlichen Start können Sie am Anfang der Landebahn starten und sich drehen, wenn Sie bereit sind. Bei einer Rampe müssen Sie jedoch genau in der richtigen Entfernung davon starten, was eine Funktion des Gewichts (und auch des Windes) ist Geschwindigkeit, und Sie haben nicht den garantierten Gegenwind von ~ 30 kt eines Flugzeugträgers.) Jegliche Fehlkalkulation oder Fehlfunktion, und Sie stehen vor einem Absturz, insbesondere wie @Daniele Procida hervorhebt Der Zweck der Rampe besteht darin, Sie in die Luft zu bringen, bevor Sie schnell genug fliegen.

Beachten Sie, dass ein langer Start nicht wirklich eine praktikable Option ist (und den Grund dafür zumindest teilweise ungültig macht) mit einer Rampe), es sei denn, Sie steuern sorgfältig die Geschwindigkeit, mit der Sie auf die Rampe laufen. In den Studien stiegen die Fahrwerkslasten auf 90% des zulässigen Höchstwerts (was auch darauf hindeutet, dass sich ein Rampenstart wie eine harte Landung anfühlt.)

Dies kann jedoch umstritten sein: Wie @jamesqf hervorhebt, Die Frage betrifft speziell Leichtflugzeuge. Diese Studie verwendete keine Leichtflugzeuge, zeigte jedoch, dass Rampen für Flugzeuge mit höheren Schub-Gewichts-Verhältnissen effektiver waren, was einige quantitative Belege für die Annahme lieferte, dass Rampen für leichte Flugzeuge mit geringer Leistung von geringem Nutzen wären . Dies erscheint durchaus plausibel: Ein Flugzeug mit geringer Leistung müsste die Rampe in der Nähe seiner Fluggeschwindigkeit verlassen, um weiter fliegen zu können, da a) es aufgrund seiner geringen Leistung nicht schnell beschleunigt und b) da dies bei niedriger Geschwindigkeit geschieht, gibt der Sprung von der Rampe nicht viel Zeit, um die Fluggeschwindigkeit zu erreichen.

Die Verwendung einer Rampe für Leichtflugzeuge wäre in mehrfacher Hinsicht riskant, erfordert ein höheres Maß an Fähigkeiten als ein typischer Leichtflugzeugpilot und ist ohnehin von geringem Nutzen.

jamesqf
2019-07-31 21:59:12 UTC
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Ein Grund wären die einfachen Kosten einer solchen Rampe. Entweder müssen Sie eine Struktur bauen (und sie warten), oder Sie müssen viel Schmutz bewegen und verdichten - und dann verhindern, dass sie im Regen weggespült wird.

Das heißt, ich bin geflogen an mehr als einem Flughafen, wo die Form des Landes so etwas wie eine Rampe vorschreibt. (Der Flughafen von Spanish Springs fällt mir ein, aber es gibt noch andere.) Sie gewinnen nicht wirklich viel, da * (es sei denn, Sie sind ein Draufgänger) Sie eine zusätzliche Landebahn benötigen, um & zu landen. P. >

Wenn Sie jedoch zufällig mit einem Drachen fliegen, können Sie diese Rampenstartsache auf ein logisches Extrem bringen und vom Glacier Point in Yosemite aus starten: https://www.yosemitehg.org/

PS: Beim erneuten Lesen der Frage sehe ich, dass ich die Idee des OP völlig falsch verstanden habe. Ich nahm einen Start von der Spitze der Rampe an, aber der OP möchte, dass das Flugzeug die Rampe erklimmt. Mit diesem Design und abgesehen von WIRKLICH leistungsstarken Triebwerken erreicht das Flugzeug nur die Spitze und fällt von der anderen Seite ab.

Unabhängig von der Motorleistung ignorieren Sie die Tatsache, dass auf einer Landebahn der Anstellwinkel des Flugzeugs bis zur Drehung festgelegt ist, in der Luft jedoch nicht. Ein Flugzeug, das der Einfachheit halber die Sicherheitsabstände ignoriert, kann geradeaus fliegen und mit 1 Knoten über seiner Stallgeschwindigkeit nivellieren, aber nicht mit derselben niedrigen Geschwindigkeit * abheben *, da die AOA kleiner ist.
Ich stimme dir nicht zu. Wenn ein Flugzeug mit einem Knoten über dem Stall geradeaus und waagerecht fliegen kann, kann es aufgrund des Bodeneffekts in die Luft fliegen. Sobald der Bodeneffekt erreicht ist, kann er einen Aufstieg nicht mehr aushalten. Diese Tatsache bringt Menschen in Schwierigkeiten ...
Jetzt, wo der Start von Yosemite Spaß macht! Ein weiterer Grund, auf einen H4 hinzuarbeiten.
@Michael Hall: Ja, und das habe ich tatsächlich getan. Wenn Sie auf der Hauptpiste des Flughafens Stead (in der Nähe von Reno) in östlicher Richtung abheben, fällt der Boden stark auf einen (normalerweise trockenen) See ab, der einige hundert Fuß unter Ihnen liegt. Machen Sie an einem heißen Tag eine Kontrollfahrt in einem müden alten 150er mit CFI, der über 250 Pfund gewogen haben muss (und ich bin nicht gerade klein). Abgehoben im Bodeneffekt, ging über das Ende des Bluffs und musste tauchen, um an Geschwindigkeit zu gewinnen ...
Alles, was Sie an einem Flughafen bauen möchten, kostet Geld, aber Flughäfen verfügen über alle Arten von Infrastruktur, und der Bau all dieser Dinge ist ein großes Tiefbauprojekt. Kosten allein sind kein Argument: Sie müssen Kosten und Nutzen vergleichen.
@David Richerby: Sicher. Hohe Kosten (es sei denn, Ihr Gelände ist bereits so geformt), null oder negativer Nutzen gemäß den anderen Antworten.
pygosceles
2019-08-01 21:55:36 UTC
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Eine Rampe kann Ihnen dabei helfen, die Höhe zu nutzen, und kann so zu einer Steigerung der Effizienz führen, solange Sie Ihren Auftrieb während des Starts nicht falsch berechnen und Ihr Landemuster der Geometrie der Landebahn entspricht zu einem erheblichen Preis für verlorene Sicherheit . Dies ist aus den gleichen Gründen so, dass frühe Flugversuche mit Klippen, Sprüngen oder Böschungen ebenfalls eine schlechte Idee waren. Während eine Rampe tatsächlich einen Teil Ihrer Vorwärtsbewegung in Höhe umwandelt, ist Höhe nicht dasselbe wie Auftrieb. Eine Maschine, die nicht bereit ist, aus einer Höhe von null Fuß zu fliegen, ist auch nicht bereit, aus einer Höhe von 100 Fuß zu fliegen. Die erhöhte Höhe kann stattdessen in potenziell tödliche potentielle Energie umgewandelt werden, wenn die Maschine nach dem Abwurf keinen ausreichenden Auftrieb erzeugt. Der Fall von Flugzeugträgern, die Rampen wie in der Antwort von @ ymb1 verwenden, ist ein interessanter Fall von Wirtschaftlichkeit. Aufgrund der Kürze der Landebahn gibt es oft keine sichere Möglichkeit, einen fehlgeschlagenen Start von einem Flugzeugträger abzuwürgen oder zu manövrieren. Daher ist es für die meisten Flüge aus Sicherheitsgründen viel besser, eine längere, flache Landebahn zu erstellen Sie sind nicht gezwungen, sich auf den Auftrieb des Flugzeugs zu verlassen, bis sich dieser bereits als ausreichend für den Flug erwiesen hat. Ein vorzeitiges Anheben und Abprallen oder Abprallen kann die Rampe auch unbeabsichtigt in ein sehr gefährliches Hindernis verwandeln.

Nuclear Wang
2019-08-01 00:49:40 UTC
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Aus rein physikalischer / ballistischer Sicht trägt eine 40 m hohe Rampe mit einem Gefälle von 5% kaum dazu bei, Sie in die Luft zu bringen. Angenommen, Sie verlassen die Rampe mit einer Startgeschwindigkeit von 100 km / h und einem Gefälle von 5%. Wenn Sie eine rein ballistische Flugbahn fortsetzen, erreichen Sie den ebenen Flug nur 4 m nach Verlassen der Rampe. Wenn Sie die Landebahn nur 0,5% länger gebaut hätten, wären Sie in derselben Position, mit derselben Steigung, mit derselben Geschwindigkeit, nur in 40 m geringerer Höhe als mit der Rampe. Dies ignoriert den Auftrieb, der aus dem Anstellwinkel erzeugt wird, aber auch die Energie, die zum Besteigen der Rampe benötigt wird, veranschaulicht jedoch den Punkt.

Der Bau einer Rampe ist weitaus teurer, unpraktischer und benutzerunfreundlicher als nur das Bauen eine etwas längere Landebahn - zusätzliche 4 m Gehweg sind einer 40 m hohen Rampe weitaus vorzuziehen.

Es ist tatsächlich ** sehr effektiv ** für eine kurze Landebahn, wie man sie auf Trägern findet. Eine winzige Rampe, nur * 3 Meter hoch *, verkürzte den Startlauf einer F-18 um bis zu ** 50% **. [DOD-Studie] (https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a237265.pdf). Dies funktioniert, indem die kinetische Energie weitaus effizienter genutzt wird - indem sie zwischen potenzieller Energie, vertikalem und Vorwärtsimpuls und nicht nur nach Vorwärtsimpuls aufgeteilt wird. E = mv ^ 2/2, so dass das Vorwärtsmoment teurer als effektiv ist.
@Therac Guter Punkt, Rampen sind praktischer mit einem steileren Winkel und einer kürzeren Landebahn. In dieser Studie wird ein Startwinkel von 9 Grad getestet, der den horizontalen ballistischen Abstand zum 2-Grad-Winkel des OP verdreifacht und einen signifikanten Anteil des Landebahnabstands für eine Landebahn ausmacht, die nur ~ 30 m lang ist!
@Therac Stimmt, aber vergessen wir nicht, dass der F-18 ein Schub-Gewichts-Verhältnis von fast 1 hat. Ich vermute, das macht die Rampe viel vernünftiger als für ein Verkehrsflugzeug mit TTW um 0,2. Ganz zu schweigen von den Auswirkungen auf die Passagiere :)
@Luaan Sie haben Recht damit, dass Rampen für Flugzeuge mit hohem Schub / Gewicht effektiver sind - einige Zahlen finden Sie hier: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a237265.pdf
100 km / h erreichen nur sehr kleine Flugzeuge. Ein typischer Verkehrsflugzeug startet mit dem 2,5-fachen oder sogar mehr. Und welche Relevanz hat die ballistische Flugbahn? Wenn die Ballistik auch nur annähernd das relevante Modell wäre, könnte das Flugzeug die Rampe überhaupt nicht hochfahren.
@DavidRicherby 100 km / h ist eine vernünftige Zahl, da es sich bei der Frage speziell um Leichtflugzeuge handelt. Sie haben Recht, dass die ballistische Berechnung deaktiviert ist, vor allem, weil das effektive Gewicht nicht das Bruttogewicht ist, sondern die Differenz zwischen diesem und dem Auftrieb. Ich habe nicht nachgerechnet, aber ich würde vermuten, dass bei Flugzeugen mit geringer Leistung der Schub ein sekundärer Faktor ist, der hauptsächlich durch den Luftwiderstand ausgeglichen wird.
@sdenham Danke für die Korrektur des Flugzeugtyps - das hatte ich in der Frage verpasst.


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