Mohou letadla vzlétnout z běžícího pásu?

Ano.

Letadla získávají svůj tah pomocí vzduchu. Kola nejsou poháněna. Tažením od kol se omezí, jak rychle může běžecký trenažér jet, než letadlo už nebude schopno vzlétnout.

Je to jednodušší pochopit, pokud zvolíte jiný referenční rámec. Předpokládejme, že běžecký pás stojí, ale vzduch se kolem něj pohybuje jakýmkoli směrem a jakoukoli rychlostí.

Všimněte si, že jsem právě popsal větrný den.

Komentáře

• Bylo někdy letadlo, které odletělo, nebo jste ve větrný den zvednut?
• @SargunDhillon Ano. –slebetman ' s Odkaz na YouTube.
• Argument větrného dne je poněkud chybný. Pokud vítr fouká podél letiště, letadla ho vezmou do větru.
• @Taemyr nic nebrání tomu, aby letadlo zapnulo nekonečný dopravník a otočilo se do větru.
• @ratchetfreak Řekl bych, že z této otázky vyplývá, že v takovém případě by mlýn běžel opačně. V podstatě otáčení větru.

Tato otázka je v nejlepším případě dvojznačná. Na základě toho, co se děje s letadlem a běžeckým pásem, mohou existovat ano i žádné odpovědi. Jde o to, že pro vzlet letadla by měla být dostatečná rychlost . Pokud není vítr, rychlost letu se rovná pozemní rychlosti

Za předpokladu, že není vítr (do nebo proti letadlu), existují dvě možná řešení.

• Je-li letoun ve stacionární poloze vzhledem k zemi, nevyletěl (protože rychlost větru je nulová).

• Pokud letoun se pohybuje relativně k zemi (s dostatečnou rychlostí), vzlétne.

Předpokládejme, že máme proudové letadlo (jen pro argument) a některé tlačí plyn a začne se pohybovat vpřed. Nyní, když má běžecký pás plynule nastavitelnou rychlost, můžeme mít tři podmínky:

• Pokud je rychlost běžeckého pásu nulová, letadlo případně vygenerovat dostatečný vztlak a vzlet.

• Pokud je rychlost běžeckého pásu nastavena tak, aby bylo letadlo udržováno stacionární vzhledem k běžeckému pásu , bude letadlo vzlétnout (protože se pohybuje vzhledem k zemi a má také určitou rychlost letu).

• Pokud je běžecký pás rychlost je upravena tak, aby letadlo zůstalo nehybné vzhledem k zemi , letadlo nemohlo vzlétnout, protože pozemní i rychlost vzduchu jsou nulové. Pamatujte, že v tomto případě je rychlost letadla vztažená k běžeckému pásu dvojnásobná s rychlostí, s níž je běžecký pás provozován.

Pokud je vítr, požadovaná rychlost pozemní rychlost lze odpovídajícím způsobem upravit, ale princip zůstává stejný. Například pokud je rychlost větru stejná jako rychlost letu potřebná pro vzlet, letoun se zvedne, i když je vůči zemi nehybný.

Důležitým konceptem je zde opět rychlost. Nezáleží na tom, zda je letadlo na běžeckém pásu, vlakové dráze nebo dráze.

Komentáře

• Vaše poslední odrážka je chybná a je celý problém s touto hloupou " hádankou ". Běžecký pás nemá absolutně žádný způsob, jak překonat nezávislý tah generovaný motory – nemůže bránit letadlu v pohybu vzhledem k zemi, a tedy vzhledem k větru.
• @aeroalias Jak? Fyzika se ' t neshoduje – myslím, že při určité rychlosti můžete mít poruchu ložiska kola, ale zatímco jsou tato ložiska funkční ' téměř žádný vztah mezi tahem vpřed a otáčením kol.
• @Dan Přečtěte si stejnou otázku ve Physics Stackexchange pro mnohem jasnější vysvětlení toho, co se ' snažím říci.
• Tento problém spočívá v tom, že # 3 není ' to není možné. Bez ohledu na to, jak rychle běží běžecký pás, pneumatiky na letounu se pohybují volně, takže se jednoduše točí rychleji, zatímco letadlo pokračuje v tom, co dělalo dříve (zrychluje, pokud je pod napětím). Jinými slovy, pokud by byly vypnuté motory a spustili byste běžecký pás (za předpokladu, že nejsou nastaveny brzdy), pneumatiky by se točily, ale letadlo by zůstalo stát. Všimněte si, že to kvůli jasnosti ignoruje tření mezi nápravou a nábojem kola a že by se nakonec začalo pomalu pohybovat, ale to je překonáno tahem v otázce.
• To, co všem chybí, je, že běžecký pás, a co dělá, je naprosto irelevantní. Jediné, co může udělat, je roztočit kola (ignoruje tření, což je chyba zaokrouhlení příslušných sil). Jediná věc, na které záleží, je vzduch nad křídly a jediný způsob, který lze generovat (za předpokladu nulového větru), je, aby letadlo vytvářelo tah normálním způsobem. První polovina vaší odpovědi je správná. Druhá polovina je špatná. Běžecký pás nemůže pohybovat letadlem.

Ano. Ve skutečnosti nezáleží na tom, jakým směrem a jak rychle by se běžecký trenažér otáčel; letadlo vzlétne.

Jediným požadavkem pro generování výtahu je pohybovat se air dostatečně rychle. Rychlost je vytvářena tahem. A tah leteckého motoru nezávisí na pozemní rychlosti („zem“ by pro tento případ byla plocha běžeckého pásu).

Běžecký pás může ovlivnit pouze pojezdovou rychlost, takže by neměl žádný vliv na tah motoru. Nemělo by to tedy významný vliv na rychlost vzduchu, ledaže by to bylo způsobeno třecími silami v ložiskách kol. Předpokládám, že tyto síly jsou ve srovnání s výkonem motoru malé.

Jedinou šancí, protože podvozek letadla je navržen pouze pro omezenou pozemní rychlost, může běžecký pás zabránit vzletu otáčením v opačném směru dostatečně rychle, aby se podvozek zhroutil.

Komentáře

• Pokud ignorujeme tření, běžecký pás neovlivní ani pozemní rychlost, ani rychlost letu, pokud ' znovu definuje ' pozemní rychlost ' jako rychlost vzhledem k pohybující se ploše běžeckého pásu. Pokud ' definujete ' pozemní rychlost ' relativní vůči Zemi, že běžecký pás sedí (tj. normální definice pozemní rychlosti), pozemní rychlost by se lišila od vzdušné rychlosti pouze podle toho, jaký byl v té době vítr.
• Jaké síly by způsobily kolaps podvozku?
• @Octopus Tření v ložiskách kol vedoucí k točivému momentu na vzpěrách podvozku.
• " Pozemní rychlost " Myslím relativně k povrchu běžeckého pásu (" země " ze které letadlo vzlétá). Běžecký pás může nutit kola, aby se roztočila rychleji, než by ložiska dokázala udržet, a to dostatečně rychlým pohybem v opačném směru.
• @DavidRicherby Nemluvě o tření v ložiskách kol a tření na povrchu pneumatiky (obě se vzduchem) as povrchem běžeckého pásu) pravděpodobně zapálí rychlostní stupeň.

Teoreticky ano. Ve skutečnosti to záleží.

Teoreticky

Nezohledňujeme tření v ložiskách podvozku ani mezi běžeckým pásem a koly. To by znamenalo, že když letadlo jen sedí nečinnosti, pokud se běžecký pás pohne, letadlo zůstane nehybné. Můžete to zkusit tak, že na kousek papíru položíte autíčko. Pokud trhnete papírem sem a tam, auto se opravdu nepohybuje. Jediným důvodem, proč se auto pohybuje, je tření. Pokud byste vyloučili tření na kolech, auto by se vůbec nepohybovalo. Nyní jsme zjistili, že pohybující se dráha nemá žádný vliv na rovinu. Pilot může nastartovat a vzlétnout.

Ve skutečnosti

Skutečná odpověď závisí na konstrukci a limitech letadla / běžeckého pásu:

• Ve skutečném životě dochází k tření podvozku. Existují limity toho, jak rychle se kola mohou otáčet, než selžou. Rovněž by však existovalo omezení, jak rychle může běžecký pás jít.
• Existují omezení, jak rychle může běžecký pás a letadlo zrychlit a změnit směr. Pilot může být schopen rozběhnout běžecký pás jedním směrem, pak se otočit a vzlétnout druhým.
• Velmi velký běžecký pás pohybující se vysokou rychlostí by vytvářel vítr. Dostatečně silný vítr může letadlu umožnit vzlet, přestože stojí na místě.

  Komentáře

  • " nebo mezi běžeckým pásem a koly. " Pokud nezohledňujete tření mezi pneumatikami a běžeckým trenažérem, kola ' t nevyrovnají Letadlo by jen sklouzlo po povrchu běžeckého pásu.

  Odpověď

  Měl jsem tu myšlenku : Pokud uvažujeme o dokonalém běžeckém pásu a dokonalých kolech / ložiskách v letadle, nevzlétne.

  Letadlo se začne točit. Běžecký pás odpovídá rychlosti kola, ale to jednoduše roztočí kola rychleji – pokud se letadlo pohybuje, běží běžecký pás v nekonečném závodě s kolem.

  Protože se díváme na dokonalý systém, který probíhá bez omezení a nekonečně rychle – běžecký pás (a vnější okraj kola) se bude blížit rychlosti světla. Hmota roste bez omezení, letadlo je příliš těžké na vzlet.

  Ve skutečném světě s nedokonalými systémy musí něco dát.

  1) Kola mají maximální rychlost. Překročte to příliš mnoho a vaše podvozek exploduje. Letadlo palačinky na běžeckém pásu, tření je příliš velký na to, aby překonat, je hodil dozadu a pak se zastaví.

  2) Běžecký pás má maximální rychlost. Pokud kola mohou přežít rychlost vzletu plus tuto rychlost letadlo vzlétne, jinak č. 1.

  3) Běžecký pás má omezenou rychlost zrychlení. Letadlo by mohlo velmi dobře vzlétnout, než běžecký pás dosáhne vážné rychlosti.