Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer? Rätsel ist gelöst

Rätsel, die zum Lösen einen größeren Zeitaufwand erfordern, wie z. B. schwierige Physik- und Matherätsel.

Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon Hans-Peter » Sonntag 18. April 2010, 14:03

Hallo,

beim stationären Kurvenflug, wenn die Höhe und die Geschwindigkeit gleich bleiben, wird man scheinbar schwerer. Je nach dem Querneigungswinkel. Auf Neudeutsch ;) , dem bank-angle (ba).
Das scheinbare Gewicht zur normalen Gewichtskraft (bei zumeist ca. 9.81 m/s^2 Erdbeschleunigung) wird als g bezeichnet.
Zur Erinnerung: Bei einem ba von 0° hat man ein g. Je steiler man kurvt, desto höher wird der ba und auch damit auch g.
Und nun kommt die beliebte Prüfungsfrage :twisted: : Wie groß ist g in Abhängigkeit vom ba?

Horridoh, H.-P.
Spoilersperre ist festgelegt - Spoiler sind geöffnet
Start: Sonntag 18. April 2010, 14:03
Ende: Montag 19. April 2010, 14:03
Aktuell: Samstag 24. September 2022, 20:45
Hans-Peter
Knobelfreak
Knobelfreak
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 406
Themen: 28
Registriert: Freitag 30. Oktober 2009, 15:57
Wohnort: Bayern
Geschlecht: männlich

Re: Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon black » Dienstag 20. April 2010, 20:44

Mehr ->
Man wird schwerer, da sich die senkrecht zueinander stehenden Zentrifugal- (Fz) und Gravitationskraft (Fg) vektoriell addieren.

Sie spannen quasi ein Rechteck auf, dessen Diagonale die resultierende Kraft F ist, welche im Betrag gleich,
in der Richtung entgegengesetzt der am Flugzeug wirkenden Auftriebskraft ist.
ba ist der Winkel zw. F und Fg, für die resultierende Beschleunigung gilt daher |a| = |G| / cos(ba)

Bei 60° würde man bspw. also "mit 2G in den Sitz gepresst".
Non vitae sed foro aenigmatum disco.
Benutzeravatar
black
Ratefuchs
Ratefuchs
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 2534
Themen: 149
Registriert: Sonntag 10. Januar 2010, 23:24
Geschlecht: männlich

Re: Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon Hans-Peter » Mittwoch 21. April 2010, 18:00

Hi Black,

so ist es. Drum sollte man mit ner Passagiermaschine nicht unbedingt mit 60° rumkurven, wenn ne Oma mit an Bord ist.

Horridoh, H.-P.
Hans-Peter
Knobelfreak
Knobelfreak
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 406
Themen: 28
Registriert: Freitag 30. Oktober 2009, 15:57
Wohnort: Bayern
Geschlecht: männlich

Re: Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon black » Mittwoch 21. April 2010, 18:35

Stimmt, im Kampfjet hätte die Oma wenigstens einen Anti-g-Anzug an. :mrgreen:

Eine Frage, bei der du mir sicher helfen kannst, blieb aber:

Mehr ->
Wenn sich während jenes Kurvenflugs die aufs Flugzeug wirkenden Kräfte (Zentrifugal-, Gravitations- und Auftriebskraft) zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu Null addieren, welche Kraft zwingt dann das Flugzeug dann auf die Kreisbahn? :gruebel:
Non vitae sed foro aenigmatum disco.
Benutzeravatar
black
Ratefuchs
Ratefuchs
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 2534
Themen: 149
Registriert: Sonntag 10. Januar 2010, 23:24
Geschlecht: männlich

Re: Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon Hans-Peter » Mittwoch 21. April 2010, 20:42

Hi Black,
Mehr ->
richtig. Aktio = Reaktio.

Dem Auftrieb wirkt die scheinbare Gewichtskraft entgegen.
Der Zentrifugalkraft entgegen ist die Zentripetalkraft, die sin(BA)-Komponente des Auftriebs.
Dem Triebwerksschub der Widerstand.
Und der Gewichtskraft entgegen wirkt die cos(BA)-Komponente des Auftriebs.
Weil die Gewichtskraft (Masse*Erdbeschleunigung) immer da ist, kann kein stationärer Kurvenflug mit 90° Schräglage geflogen werden, wenn der Schiebewinkel 0° sein soll. Trotzdem, es gibt auch (Kunst-) Flugzeuge, die den stationären Messerflug schaffen (Pitts Special), indem Du beherzt ins Seitenruder trittst, das zum Himmel zeigt. Damit hast den Schiebewinkel, den der Rumpf braucht, um als "Ersatztragfläche" den Auftrieb zu erzeugen, der der Gewichtskraft (vom Betrag her) entspricht. Das ist aber alles nur stark vereinfacht. Bei hohem Anstellwinkel kriegt der Schub eine deutliche Komponente senkrecht zur Anströmung, Quer und Seitenruder haben starke Koppelmomente und dann kommen noch u.A. die dynamischen Effekte. Wenn beim rollen um die Längsachse der Schwerpunkt der gewichtigen Komponenten sich nicht sauber entlang dieser Achse befindet. Dann kanns schon sein, dass sich plötzlich der Anstellwinkel im kritischen Maße ändert. Man sagt zwar, Rollen, nicken oder gieren, man kann alles simulieren, aber so ganz richtig ist das halt doch nicht. Und viele Nichtlinearitäten sind erst mal nicht klar. Dann kippt schon mal die a-Klasse. Also, wir brauchen den Flugversuch.


Horridoh, H.-P.
Hans-Peter
Knobelfreak
Knobelfreak
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 406
Themen: 28
Registriert: Freitag 30. Oktober 2009, 15:57
Wohnort: Bayern
Geschlecht: männlich

Re: Kurvenflug, warum und wieviel wird man schwerer?

Beitragvon black » Mittwoch 21. April 2010, 22:15

Ähm ja genau, ...

Mehr ->
... aber wieso fliegt ein Flugzeug bei Kräftegleichgewicht, wo die resultierende Beschleunigung doch 0 sein sollte, nicht geradlinig weiter? :nixweiss:

:smilingplanet:
Non vitae sed foro aenigmatum disco.
Benutzeravatar
black
Ratefuchs
Ratefuchs
 
MitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahreMitgliedsjahre
 
Beiträge: 2534
Themen: 149
Registriert: Sonntag 10. Januar 2010, 23:24
Geschlecht: männlich


Zurück zu Harte Nüsse

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 2 Gäste

cron