Flugzeug startet von riesigem Laufband - oder nicht

Ich denke mir das so:

Das Flugzeug hebt ab, weil es ihm völlig egal ist, was mit dem Boden darunter passiert. Die Räder rollen zwar über das Laufband, aber das spielt keine Rolle.

Viele machen einen Denkfehler, indem sie davon ausgehen, daß das Flugzeug auf dem Laufbahn seine Position nicht verändern würde (dann würde das Flugzeug wirklich nicht abheben).

Das Flugzeug bewegt sich allerdings sehr wohl vorwärts und dadurch passt dann auch die Geschichte mit Relativgeschwindigkeit, Auftrieb usw.

Der Unterschied kommt ganz einfach daher, daß die Räder in diesem Fall nicht die Antriebsenergie übertragen (wie es bspw. beim Auto wäre). Sie sind lediglich dafür da, daß das Flugzeug am Boden "geführt" werden kann. Man stelle sich bspw. mal ein Wasserflugzeug vor
Dem ist es übrigens auch egal, ob es gegen oder mit dem Strom startet.

Beste Grüße,

Johnson

Schwieriges thema Das flugzeug kann nur abheben wenn es schnell genug im verhältniss zur umgebenden Luft ist. Die Frage ist eben ob es sich überhaupt von der Stelle bewegt...

Verstehe nicht, wieso das noch angezweifelt wird?!

Natürlich bewegt sich das Flugzeug...

Dass das Flugzeug abhebt, ist klar (wie zuvor auch schon einige Male geschrieben in diesem Beitrag). In dem Experiment, welches im Fernsehen bei Mythbusters im Dezember gezeigt werden soll, geht es um den Sonderfall, was mit einem Ultraleichtflugzeug geschieht. Daher eben meine Einwände, dass man das Flugzeug nicht beliebig klein und leicht machen darf, um nicht doch mit Gewalt ein Ergebnis zu erzwingen, was nicht der Wirklichkeit entspricht.

Für alle Zweifler habe ich mir mal die Mühe gemacht, ein paar Daten und Formeln zu sammeln:

Kräfte in Richtung "vorwärts" am Beispiel eines Airbus A380:
4 Stück Triebwerke Rolls-Royce mit jeweils 80000 Pfund Schub, also irgendwas um 1200kN Schub. (quelle: Wikipedia)

Kräfte in Richtung "rückwärts":
Trägheitskraft der Masse des aufgetankten A380: 540t
(Kraft ist abhängig von der Beschleunigung, kommt weiter unten)

Lagerreibung, Radwiderstand, trallala, mal sehr großzügig auf 500kN (entspricht einer Gewichtskraft von ca 49t) geschätzt. (Annahme: 22 Räder mit 1,5m Durchmesser mit jeweils zwei Schrägkugellagern mit einem Reibungsbeiwert mü=0,002, quelle: FAG-Katalog, gibt bei einem angenommen Lagerinnendurchmesser von 80mm und einem Raddurchmesser von 1,5m eine Gesamt-Lagerreibung von 563N, also gar nichts. Im Stillstand muss noch das Losbrechmoment der Lager angesetzt werden, das liegt zwischen Faktor 3 und 8. Ergibt also schlechtestenfalls 4,5kN. Die größte Gegenkraft fällt den Reifen zu, die sich mit dem Boden "verzahnen" und erstmal angerollt werden wollen. Die ergänze ich auch noch) [Hab was gefunden: Rollreibung beträgt ungefähr 106kN. Fehlt nur noch die Kraft, die nötig ist, den Reifen anzurollen. Das finde ich nirgendwo]

Beschleunigung ist Kraft geteilt durch Masse (a=F/m)

a= (1200kN-500kN)/540t=1,3m/s²

Der A380 beschleunigt also anfangs mit 1,3m/s² (was natürlich mehr wird, wenn erstmal alles richtig rollt, das Fett in den Lagern warm ist etc)

Wie man an der Formel oben sehen kann, könnte man die Kräfte "rückwärts" mit 500kN noch um 700kN größer machen, damit ein Kräftegleichgewicht herrscht und der Vogel nicht losrollt. Und diese Kraft ist nicht von einem Laufband aufzubringen.

Hallo Fahrfahrwerksaus,

die Logik sagt mir, daß die Reigungsverluste mit zunehmender Drehzahl ebenfalls zunimmt. Wieso hast Du dies nicht berücksichtigt?
Du schreibst, daß ein Rollband diese Kräfte nicht aufbringen kann. Damit verletzt Du die Bedingung, daß das Rollband sich so schnell rückwärst bewegt, wie das Flugzeug nach vorne .... und deine Antwort ist somit eine Antwort auf eine andere Frage.

Grüße
Jürgen

Die Reibleistung nimmt proportional mit der Geschwindigkeit zu, nicht aber die Reibkraft (in erster Näherung).
Wie du aber siehst, sind die Lagerverluste und Reibungsverluste der Reifen sehr klein gegenüber dem Schub der Triebwerke.

Das Rollband übt keine Kraft auf das Flugzeug aus, sondern auf das Fett in den Lagern und auf die Stollen in den Reifen. Vielleicht ist das einfacher zu verstehen. Das Laufband ist nicht "richtig" verbunden mit dem Flugzeug, sondern nur indirekt über sehr kleine Kräfte (Viskosität des Lagerfettes und der Walkarbeit der Reifen).

Und sowas wie "Bedingungen" interessiert so ein dummes Laufband nicht, das dreht sich einfach weiter und das Flugzeug beschleunigt durch das große Kräfteüberangebot.

Wird dieses Thema jetzt allen Ernstes von vorne aufge"rollt" !?
Das Thema war doch längst geklärt, sowohl die ursprüngliche als auch die übersetzte Version.
Es spielt sowas von überhaupt keine Rolle ob die Lagerreibung mit höherer Drehzahl zunimmt oder ob das Laufband die Luft verwirbelt oder Gottweisswas.

Moin!

Hab den Thread auch gerade entdeckt und ziemlich amüsiert durchgelesen

Einfacher gehts doch nicht - da braucht man keine Physik-Kenntnisse und garnix:

Das Flugzeug rollt z.B. mit 10km/h (Geschwindigkeit relativ zum Boden neben dem Laufband) vorwärts, d.h. das Laufband läuft mit 10km/h rückwärts und die Räder "sehen" eine Geschwindigkeit von 20km/h.
Nehmen wir mal an, bei 300km/h (auch wieder Geschwindigkeit relativ zum Boden neben dem Laufband) hebt der Flieger ab. Das Laufband läuft jetzt mit 300km/h in die Gegenrichtung, d.h. die Räder "sehen" jetzt eine Geschwindigkeit von 600km/h.

Mal abgesehen davon, daß u.U. die Lager nicht für diese hohe Geschwindigkeit ausgelegt sein könnten und dabei überhitzen und möglicherweise kaputtgehen, passiert überhaupt nichts ungewöhnliches.

Ich weiß nicht, was daran so kompliziert sein soll :confused:
Aber man kann ja aus dem einfachsten Sachverhalt eine wissenschaftliche Betrachtung machen

Gruß, Diet