Wszyscy razem powiedzieli „O Boże, nie ten jeden”, ponieważ to samo pytanie wywołało w przeszłości intensywne debaty. Statek powietrzny wykorzystuje przepływ powietrza nad płatem (skrzydła / ogon itp.), Aby wytworzyć siłę nośną – która jest niezależna od ruchu opon. Oznacza to, że przy wystarczającej ilości powietrza przelatującego nad skrzydłem dron będzie leciał nawet jeśli w ogóle nie porusza się do przodu względem ziemi.
Dlatego samolot na rampach na lotniskach muszą być przywiązane do ziemi. Nie tylko po to, aby zapobiec ich toczeniu się, ale przed startem, jeśli przepływ powietrza nad skrzydłem będzie wystarczająco szybki.
Komentarze
- Nie ' t, że wygrał ' nie porusza się względem ziemi, to ' s, że bieżnia może ' zatrzymać ruch względem ziemi .
- Wszystko, co zrobił film Mythbusters, to udowodnienie, że koła w samolocie mogą obracać się z dwukrotnie większą prędkością obrotową niezbędną do startu samolotu.
- @FreeMan: Koła poruszają się swobodnie i zasadniczo nie są połączone z samolot. Pomyśl o tym w ten sposób: jeśli leżysz na plecach na rolkach, czy mogę podnieść nogę, kręcąc kołami? Twoja ' mówi, że mogę.
- @slebetman nie wiem, czy Cię śledzę. Samolot poruszał się do przodu z prędkością X węzłów, podczas gdy Jamie pociągnął " taśmociąg " do tyłu z węzłami X. Skrzydła generowały siłę nośną wystarczającą do startu, ale koła obracały się dwukrotnie. Dlatego cały film pokazał, że koła radzą sobie z obracaniem się 2X, gdzie normalnie obracają się w X. W pełni rozumiem, że start nie ma nic wspólnego z prędkością obrotową kół i że ' dlaczego wskazałem, że eksperyment nie ' nie udowodnił niczego innego.
- @FreeMan: Koła radzą sobie z obracaniem się z prędkością X nie ma nic wspólnego z powstrzymaniem lotu samolotu do przodu. Koła działają zasadniczo jak łożyska wałeczkowe. Jedynym sposobem na zatrzymanie samolotu jest wywołanie eksplozji kół (co teoretycznie może być możliwe za pomocą frezarki). W fizyce SE była również odpowiedź, która wskazywała, że bezwładność obrotowa kół może wywierać niewielką siłę na samolot. Jednak aby koła poruszające się z prędkością światła lub poza nią miały jakikolwiek zauważalny efekt.
Odpowiedź
Tak.
Samoloty uzyskują ciąg dzięki wykorzystaniu powietrza. Koła nie są zasilane. Opór kół ograniczy prędkość, z jaką może poruszać się bieżnia, zanim samolot nie będzie już w stanie wystartować.
Łatwiej jest zrozumieć, jeśli wybierzesz inny układ odniesienia. Załóżmy, że bieżnia stoi nieruchomo, ale powietrze porusza się wokół niej w dowolnym kierunku z dowolną prędkością.
Uwaga, właśnie opisałem wietrzny dzień.
Komentarze
Odpowiedź
To pytanie jest w najlepszym razie niejednoznaczne. W zależności od tego, co się dzieje z samolotem i bieżnią, można uzyskać odpowiedzi zarówno „tak”, jak i „nie”. Chodzi o to, że aby samolot mógł wystartować, powinna być wystarczająca prędkość . Jeśli nie ma wiatru, prędkość jest równa prędkości względem ziemi
Zakładając, że nie ma wiatru (do samolotu lub przeciw), istnieją dwa możliwe rozwiązania.
-
Jeśli samolot jest nieruchomy względem ziemi, nie wystartuje (ponieważ prędkość wiatru wynosi zero).
-
Jeśli samolot porusza się względem ziemi (z wystarczającą prędkością), wystartuje.
Załóżmy, że mamy samolot odrzutowy (tak dla argumentacji) i wciska przepustnicę i zaczyna się poruszać. Teraz, gdy bieżnia ma płynnie regulowaną prędkość, możemy mieć trzy warunki:
-
Jeśli prędkość bieżni wynosi zero, samolot będzie ostatecznie wygeneruj wystarczającą siłę nośną i wystartuj.
-
Jeśli prędkość bieżni jest dostosowana w taki sposób, że samolot pozostaje nieruchomy względem bieżni , samolot wystartować (ponieważ porusza się względem ziemi i ma pewną prędkość).
-
Jeśli bieżnia prędkość jest dostosowana tak, aby samolot był nieruchomy względem ziemi , samolot nie mógł wystartować, ponieważ zarówno prędkość naziemna, jak i powietrzna są zerowe. Zwróć uwagę, że w tym przypadku prędkość samolotu względem bieżni jest dwa razy większa niż prędkość, z jaką bieżnia jest używana.
W przypadku wiatru wymagane prędkość względem ziemi można odpowiednio dostosować, ale zasada pozostaje taka sama. Na przykład, jeśli prędkość wiatru jest równa prędkości wymaganej do startu, samolot wystartuje, nawet jeśli jest nieruchomy względem ziemi.
Ponownie, ważną koncepcją jest tutaj prędkość powietrza. Nie ma znaczenia, czy dron znajduje się na bieżni, torze kolejowym czy pasie startowym.
Komentarze
Odpowiedź
Tak. Właściwie nie ma większego znaczenia, w jakim kierunku i jak szybko będzie się obracać bieżnia; samolot wystartuje.
Jedynym warunkiem wygenerowania siły nośnej jest dostatecznie szybkie pokonanie air. Prędkość jest tworzona przez ciąg. A ciąg silnika samolotu nie zależy od prędkości względem ziemi („ziemia” byłaby w tym przypadku powierzchnią bieżni).
Bieżnia może wpływać tylko na prędkość względem ziemi, więc nie miałaby wpływu na ciąg silnika. Stąd też nie miałoby to znaczącego wpływu na prędkość powietrza, chyba że poprzez siły tarcia w łożyskach kół. Zakładam, że te siły są niewielkie w porównaniu z mocą silnika.
Jedyna szansa, ponieważ podwozie samolotu jest przystosowane tylko do ograniczonej prędkości względem ziemi, bieżnia może uniemożliwić start, obracając się w przeciwnym kierunku na tyle szybko, aby podwozie się zapadło.
Komentarze
Odpowiedź
Teoretycznie tak. W rzeczywistości to zależy.
Teoretycznie
Nie uwzględniamy tarcia w łożyskach kół podwozia ani między bieżnią a kołami. Oznaczałoby to, że samolot po prostu siedzi bezczynność, jeśli bieżnia się poruszy, samolot pozostanie nieruchomy. Możesz spróbować tego, kładąc zabawkowy samochód na kartce papieru. Jeśli szarpiesz papierem tam iz powrotem, samochód tak naprawdę się nie porusza. Jedynym powodem, dla którego samochód się porusza, jest tarcie. Jeśli wyeliminujesz tarcie w kołach, samochód w ogóle nie będzie się poruszał. Ustaliliśmy teraz, że poruszający się pas startowy nie ma wpływu na samolot. Pilot może dowolnie uruchomić silnik i startować.
W rzeczywistości
Prawdziwa odpowiedź zależy od konstrukcji i ograniczeń samolotu / bieżni:
- W rzeczywistości w podwoziu występuje tarcie. Istnieją ograniczenia dotyczące szybkości obracania się kół, zanim ulegną awarii. Ale istniałby również limit szybkości, z jaką może poruszać się bieżnia.
- Istnieją ograniczenia dotyczące szybkości, z jaką bieżnia i samolot mogą przyspieszać i zmieniać kierunki. Pilot może być w stanie ustawić bieżnię w jednym kierunku, a następnie zawrócić i wystartować w drugim.
- Bardzo duża bieżnia poruszająca się z dużą prędkością powodowałaby wiatr. Wystarczająco silny wiatr może pozwolić na start samolotu, mimo że stoi nieruchomo.
Komentarze
Odpowiedź
Pomyślałem o tym : Jeśli rozważamy idealną bieżnię i idealne koła / łożyska w samolocie, to nie startuje.
Samolot zaczyna się toczyć. Bieżnia dopasowuje się do prędkości koła, ale to po prostu obraca koła szybciej – dopóki samolot toczy, bieżnia toczy niekończący się wyścig z kołem.
Ponieważ patrzymy na doskonały system, który działa bez ograniczeń i nieskończenie szybko – bieżnia (i zewnętrzna krawędź koła) zbliża się do prędkości światła. Masa rośnie bez ograniczeń, samolot jest zbyt ciężki do startu.
W prawdziwym świecie z niedoskonałymi systemami coś musi dać.
1) Koła mają maksymalną prędkość. Przekrocz to za dużo, a twoje podwozie eksploduje. Samolot uderza o bieżnię, tarcie jest zbyt duże, aby go pokonać, jest odrzucany do tyłu, a następnie zatrzymuje się.
2) Bieżnia ma maksymalną prędkość. Jeśli koła są w stanie przetrwać prędkość startu plus z taką prędkością startuje samolot, w przeciwnym razie # 1.
3) Bieżnia ma ograniczone tempo przyspieszania. Samolot może bardzo dobrze wystartować, zanim bieżnia osiągnie dużą prędkość.