Dies hängt zum Teil mit der Skalierung der Dinge zusammen.

Wenn Sie die Länge des Modells verdoppeln, erhöht sich die Flügelfläche (Länge mal Breite) um den Faktor 4, aber das Gewicht und das Volumen ( Länge mal Breite mal Höhe) wird um den Faktor 8 erhöht. Wenn Sie also die Größe verdoppeln, halbieren Sie das Verhältnis von Gewicht zu Auftrieb.

In den extremsten Fällen wird ein winziges Modell wegblasen Ein Windstoß und ein riesiges Modell (größer als das reale Flugzeug) können überhaupt nicht abheben.

Ich nehme an, Sie könnten theoretisch versuchen, kleine Modelle durch zusätzliches Gewicht schwerer zu fliegen zu machen.

Das Obige ist theoretisch wahr, aber in der Praxis vielleicht Unsinn: Es wird davon ausgegangen, dass Strukturmaterialien dünner werden, wenn das Modell skaliert wird. In Wirklichkeit ist die Struktur nicht einmal dasselbe Material.

Betrachten wir es also anders:

• Ein A380 in Originalgröße wiegt beispielsweise 500 Tonnen und ist etwa 70 Meter .

• Verringern Sie dies auf 1 Meter Modell und die Oberfläche hat sich um (70x70 =) 5000 verringert.

• Damit das Modell das gleiche Flächengewicht wie die Ebene in voller Größe hat, es müsste (500 Tonnen / 5000 =) 100 kg wiegen.

Ihr 1-Meter-Modell wiegt daher vermutlich viel weniger als 100 kg es hat viel weniger Gewicht-zu-Fläche-Verhältnis. QED.

Es ist auch wichtig, die Reynolds-Zahl zu berücksichtigen, die von der Luftviskosität und -dichte sowie von der Größe und Geschwindigkeit des Modells abhängt. Die Reynolds-Zahl beeinflusst die Turbulenzen, die für den Auftrieb eines Flügels sehr wichtig sind (ein Beispiel dafür, wie selbst eine winzige Änderung einen großen Effekt hat, finden Sie unter Kann eine sandpapierdicke Eisschicht den Auftrieb um 30 Prozent reduzieren und den Luftwiderstand erhöhen? auf 40 Prozent?).

Um die richtige Reynolds-Zahl für ein kleines Modell zu erhalten, müssen Sie die Dichte (z. B. den Druck) der Luft erhöhen oder ihre Geschwindigkeit erhöhen. Bei der normalen Geschwindigkeit von Flugzeugen konnte die Luftgeschwindigkeit jedoch nicht erhöht (vergrößert) werden, da sie zu Überschallgeschwindigkeit werden würde, was das Szenario ändern würde.

Basierend auf dieser Antwort auf ' Wenn ich das Problem der Reynolds-Zahlenskalierung ' und die Kommentare darunter verstehe, denke ich, dass sich ein 1-Meter-Modell eines 70-Meter-A380 (also ein Maßstab von 70: 1) möglicherweise wie das Vollmodell verhält Wenn es unter den folgenden Bedingungen geflogen wurde:

• Die Luftdichte wird vergrößert, sodass 70 Atmosphären Luftdruck
• Hub und Luftwiderstand verkleinert werden
• Das Gewicht des Modells beträgt 7 Tonnen (anstelle von 500 Tonnen).
• Der Schub des Modells beträgt 4.000 Pfund (anstelle von 300.000 Pfund), dh etwa 2 Tonnen

Offensichtlich wäre dies für ein Modellflugzeug ^{1 sup> ziemlich ungewöhnlich.}

sub> Luft verflüssigt sich bei 60 Atmosphären; und das Modell würde eine spezifische Dichte von ungefähr 100 benötigen, d. h. 5 mal schwerer als Gold oder Uran). sub>

Modellflugzeuge werden im Allgemeinen mit einer viel geringeren Flächenbelastung und einem viel höheren Leistungsgewicht gebaut. Dies kann teilweise erfolgen, weil sie keine echte Nutzlast haben und nicht lange fliegen müssen.

Ein Flugzeug zu haben, das leichter beladen ist und mehr Leistung hat, führt zu den Eigenschaften, die Sie erwähnen. Leichter zu sein bedeutet auch, dass Windböen und andere Turbulenzen einen größeren Einfluss haben und zu schnelleren Richtungsänderungen führen.

Ich sollte auch beachten, dass die zusätzliche Leistung und die Belastung des unteren Flügels in einem Modell wünschenswert sind, da ein entfernter Pilot nicht über die gleichen Instrumente und physischen sensorischen Eingaben verfügt, die durch das Befinden im Flugzeug erzielt werden und zur Sicherheit beitragen fliegen näher an die Grenzen des Flugzeugs.

Die Gesetze der Physik sind nicht skalierungsinvariant.

Die Fläche skaliert mit dem Quadrat der Dimension, während das Volumen mit dem Würfel der Dimension skaliert. Aerodynamische Effekte skalieren grob mit der Fläche. Die Masse skaliert grob mit dem Volumen. Trägheitsskalen mit Masse. Das Trägheitsmoment skaliert mit der Dimension Masse mal.

Das Endergebnis davon ist, dass die Modelle im Vergleich zu ihrer Trägheit weitaus stärkere aerodynamische Effekte haben. Dies macht sie weitaus flinker als ihre realen Kollegen. OTOH, die realen Flugzeuge, können im Allgemeinen schneller und weiter fliegen und haben einen besseren Treibstoffverbrauch pro Tonne Meile.

Ich bin mir nicht sicher, ob Sie nur nach der beteiligten Physik fragen. Hoffentlich ist dies nicht zu tangential - aber ein Faktor, der nicht wirklich berührt wurde, ist die Eingabe durch den Piloten.

Zusätzlich Um mit den störenden Einflüssen fertig zu werden, die bereits erwähnt wurden, müsste der Pilot eines Modells seine tatsächliche Manövrierfähigkeit ignorieren und viel Zurückhaltung anwenden - sehr, sehr kleine und präzise Steuereingaben, unnötig langsame Beschleunigung usw. - Erzielen Sie ein überzeugendes Flugverhalten im Maßstab.

Mit diesem Ansatz (und unter sehr ruhigen Bedingungen) wären Sie wahrscheinlich überrascht, was mit großen Modellen erreicht werden kann - Sie haben wahrscheinlich funkgesteuerte Modellarbeiten gesehen in Filmen, ohne es zu merken. Außerhalb solcher Anwendungen muss es jedoch eine starke Temperatur geben, nur um das Modell herumzuwedeln, denn Fliegen macht Spaß!

Natürlich ist es unwahrscheinlich, dass in Filmen jetzt viel Modell in Filmen fliegt, da Flugmaschinen sind eines der Dinge, die mit CGI ganz einfach überzeugend gerendert werden können. Für einen historischen Kontext gibt es hier eine kleine, aber interessante Galerie mit einigen Modellflugzeugen aus dem Film The Battle of Britain , der für seine herausragende Modellarbeit bekannt ist (wenn man bedenkt, dass er in hergestellt wurde) die sechziger Jahre).

http://www.daveswarbirds.com/bob/models.htm

Das hängt auch vom Piloten ab. Ich habe gesehen, wie ein Mann ein 5-Fuß-Flügelspannweitenmodell von Piper Cub geflogen hat, als wäre es das Richtige. Viel länger als nötig (für das Modell) Startlauf mit angehobenem Heck, auf dem Gas gehalten, um die Geschwindigkeit der Waage zu simulieren, flog das Muster für die Landung und rollte es aus. Sehr schöner Flug. Aber er hätte es wie die Beschreibung des OP verfolgen können.

Sehen Sie sich diese sehr relevante Diskussion zu Space.SE an: Kann ein Miniatur-Saturn V zum Mond und zurück gelangen?

Das Problem der Quadratwürfel-Skalierung wurde bereits in anderen Antworten erwähnt, aber ein weiterer wichtiger Faktor wird sein, dass die Reynolds-Zahl der Luft nicht mit dem Modell skaliert. Sie können sich dies als eine viskosere Luft vorstellen, die aus der Sicht des kleineren Fahrzeugs kleiner ist, was den Luftwiderstand erhöht, ohne zusätzlichen Auftrieb zu bieten (Dank an Vladimir F in den Kommentaren für Korrekturen) / em>.

Die meisten Präzedenzfälle sind richtig, ich versuche nur, dies in Laienworte zu fassen.

Der Bau eines Flugzeugs erfordert eine Feinabstimmung von Form, Materialzusammensetzung, Volumen, Massen und Bereichen von Verschiedene Elemente wie Karosserie, Flügel, Steuerflächen, Triebwerke usw. Denken Sie jetzt daran, dass all diese Elemente für die reale Skalenebene optimiert sind, damit sie unter den aerodynamischen Bedingungen, für die sie ausgelegt sind, perfekt fliegen können, nämlich Fluggeschwindigkeit stark> (beinhaltet Entfernung ), Luftdichte (beinhaltet Volumen ), heben, ziehen (beinhaltet Fläche ) und Gewicht (einschließlich Masse ). All dies ist das Ergebnis der Luftfahrttechnik und der Gleichungen der Strömungsmechanik.

Nun, wie bereits erwähnt, wenn Sie Entfernung und dann Bereiche skalieren , Volumen und Massen skalieren unterschiedlich. Bemerkenswerterweise hängt die Fläche mit der Entfernung ^ 2, das Volumen mit der Entfernung ^ 3 zusammen. Die Masse hängt ungefähr vom Volumen ab, hängt jedoch davon ab, aus welchen Materialien die Modellebene besteht, die sich wahrscheinlich von denen unterscheiden, aus denen die reale Ebene besteht.

Es wird also offensichtlich, dass die reduzierte Modellebene arbeitet unter völlig anderen aerodynamischen Bedingungen als das reale Flugzeug. Daher die radikal unterschiedlichen Handhabungseigenschaften.

Das skalierte Modell fliegt mit seinem vollen Potenzial, während das tatsächliche Modell den globalen Standards der Fluggesellschaft für Sicherheit und Fliegen und Manövrieren in seinen Sicherheitszonen folgt.

Wir möchten nicht, dass unser Fluglinienpilot dies tut scharfe Kurven, nur weil das Flugzeug könnte, tun wir?

hoehne und Swapnil haben bereits festgestellt, dass der Pilot sie nicht ausführen muss, wenn das Modell die hervorragenden Manöver ausführen kann.

Modelle Unabhängig davon, von welchem ​​Modell sie stammen, sind sie dank eines höheren Leistungs-Gewichts-Verhältnisses und agilerer Motoren agiler. Die Verzögerungen zwischen Leerlauf und Vollgas für echte Fahrzeuge sind viel länger als Verzögerungen für Modellmotoren.

Ein weiterer Unterschied besteht im Verhältnis von Volumen (Masse) zu Fläche, das nicht konstant ist. Dies ermöglicht es dem Modellflugzeug, mit langsameren Geschwindigkeiten zu fliegen.

Auch der Klappen- und Ruderwirkungsbereich unterscheidet sich für Modell und echtes Fahrzeug. Und ihre Ablenkwinkel sind für Modellebenen höher als für reale.

Um ein fyables Modell zu erstellen, müssen Sie die Position des Massenschwerpunkts ändern. Wenn Sie alles verkleinern, kann das Flugzeug überhaupt nicht fliegen.

Die Modellierung ist auf wissenschaftliche Weise ein reales und nicht triviales Problem, und man muss sehr vorsichtig sein, um das Modell zu extrapolieren (herunterzufahren) Daten zu realen (hochskalierten) Problemen. Und Hydrodynamik und Aerodynamik sind die schwierigsten von allen.