Hebt das Flugzeug ab?

[Ranmaru]

Ein Klassiker, der hier eigentlich nicht fehlen darf, und der an so manch anderer Stelle für (hunderte Seiten lange) Diskussionen und viel Spaß gesorgt hat.

Also, es geht um folgendes:

Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, das so groß und breit ist wie eine reguläre Startbahn.
Eine Geschwindigkeitssteuerung setzt nun dieses Laufband automatisch in Bewegung sobald sich die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen, und das mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

Das Flugzeug gibt Schub und versucht zu starten.

Wird es abheben?

[Whiz-zarD]

Soll ich ein Spielverderber sein? Ich kenn die Antwort ^^

[Ranmaru]

Das haben etwa 250 andere Leute in einem anderen Forum auch behauptet. Und dann 462 Seiten lang darüber diskutiert, wer recht hat. Also hau's raus.

[Whiz-zarD]

Ich sags mal so: Die Frage wurde mal in die Praxis umgesetzt.
Mehr möchte ich eigentlich nicht sagen ^^

[Icetongue]

Da muss man nicht diskutieren, wenn man auch nur ein wenig Ahnung von Physik hat.
Wenn das Flugzeug sich auf dem Laufband befindet, bewegt es sich relativ zur umgebenden Luft nicht fort und bekommt daher keinen Auftrieb.

Tschuldigung falls dieser Beitrag arrogant rüberkommt, aber ich habe zu dem Thema so viel Bullshit gelesen und gehört, dass mich die blosse Erwähnung dieses Gedankenexperimentes zu unkontrollierbaren Schreikrämpfen bringt.

Jetzt mit professioneller Skizze!

Die Endgeschwindigkeit des Flugzeuges und die dadurch resultierende Windströmung an den Flügeln (natürlich vorkommende Strömungen wie Wind lassen wir aus, weil kein Flugzeug deswegen abhebt) errechnet sich aus der Differenz der beiden Geschwindigkeiten:
Da sowohl v(a) (Geschwindigkeit des Flugzeugs als auch v(b) (Geschwindigkeit des Laufbandes) im grossen und ganzen gleich sind, wird die Endgeschwindigkeit des Flugzeuges ungefähr bei 0 liegen. Und bei einer Geschwindigkeit von 0 hebt nichts ab.

[Mordechaj]

Wäre komisch ohne Auftrieb, was. Wenn sich das Flugzeug nich von der Stelle bewegt und auch kein Wind herrscht (wovon ich ausgehe), gibt es keine relative Bewegung Luftmasse-Flugzeug bzw. Flugzeug-Luftmasse und damit keinen dynamischen Auftrieb.

[Ranmaru]

Wäre komisch ohne Auftrieb, was. Wenn sich das Flugzeug nich von der Stelle bewegt und auch kein Wind herrscht (wovon ich ausgehe), gibt es keine relative Bewegung Luftmasse-Flugzeug bzw. Flugzeug-Luftmasse und damit keinen dynamischen Auftrieb.

...

Das ist genau die Frage. Das Flugzeug wird ja eigentlich nicht wie z.B. ein Auto über die Räder angetrieben. Meiner Ansicht nach müßte es sich also doch fortbewegen, weil die Turbinen ja weiterhin Schub geben und die Räder müßten sich einfach nur doppelt so schnell drehen …

@ Ice
Anders gefragt: kann das Laufband wirklich dem Schub der Turbinen entgegenwirken?

[Whiz-zarD]

Das ist genau die Frage. Das Flugzeug wird ja eigentlich nicht wie z.B. ein Auto über die Räder angetrieben. Meiner Ansicht nach müßte es sich also doch fortbewegen, weil die Turbinen ja weiterhin Schub geben und die Räder müßten sich einfach nur doppelt so schnell drehen …

...

Die Räder sind frei beweglich und sie dienen nur als Kontakt zur Erde, weil ein auf der Stelle schwebendes Flugzeug sehr schwer zu konstruieren ist.
Die Räder besitzen auch kein Getriebe oder sonstiges. Es sind nur Räder auf einer Achse. Damit sollte auch klar sein, dass die Räder mit dem Schub nichts zu tun haben und somit sollte die Frage auch geklärt sein.

edit: Mein 10.000ster Beitrag

[Icetongue]

@ Ice
Anders gefragt: kann das Laufband wirklich dem Schub der Turbinen entgegenwirken?

...

Ich dachte wir gehen davon aus, das das Laufband die selbe Geschwindigkeit hat wie das Flugzeug und das wir auf Reibung und all den Kram verzichten?
Wenn das Flugzeug genug Schub bekommt, dass das Laufband die Räder nicht mehr halten kann (bzw nicht genug Reibung zwischen Laufband und Rädern besteht), wird sich das Flugzeug von der Laufbahn bewegen und bei Kontakt mit dem unbewegten Boden eine sehr rapide Beschleunigung erfahren und dem Abflug stünde nichts mehr im Wege.

[Ranmaru]

Ich dachte wir gehen davon aus, das das Laufband die selbe Geschwindigkeit hat wie das Flugzeug […]

...

Ja, aber …

[…] und das wir auf Reibung und all den Kram verzichten?

...

… das nicht. Es soll ja “nahezu realistisch” sein.

[Mordechaj]

Dass ein Flugzeug über die Turbinen angetrieben wird und nicht etwa über die Räder, hatte ich völlig aus meinem Gedankengang gestrichen. =/

Also hebt es wohl ab, weil dem Antrieb nichts im Wege steht. Selbst wenn Reibung zwischen Rädern und Laufband besteht, ich als Laie meine, die kann man vernachlässigen.

[Icetongue]

Geht es jetzt um das Prinzip eines Flugzeugs auf einem Laufband oder darum, ob das Flugzeug das Laufband aufgrund anderer Faktoren verlässt?

Im ersten Fall passiert mit dem Flugzeug, wie gesagt, nichts. Welche Faktoren wie genau beeinflussen ob sich das Flugzeug auf dem Laufband halten lässt, ist eine ganz andere Frage für dessen Antwort ich mich nicht für qualifiziert genug halte. :enton:

[FF]

Ich denke, man könnte das Flugzeugt mit Homoöpathie behandeln.
Dort gilt bekanntlich das Prinzip "gleiches mit gleichem" - und das Flugzeugt auf dem Laufband fliegt ja nicht denke ich.
Was ist das gleiche zu diesem "nicht Fliegen?"
Ganz genau. Steine. Steine fliegen bekanntlich nur wenn man sie schmeißt oder sie wo runterfallen.
Also muss man nur einen Stein nehmen, ihn auf 10^-40 oder so Potenzieren, das ganze Schütteln und dann das Flugzeugt damit behandeln.
Zum Glück passiert das ganze sowieso recht oft - bei Regen. (Auch wenn da vermutlich mehr Stein drin ist... aber das macht den Kohl nun auch nicht Fett)
Also lautet die Lösung: Das Flugzeugt hebt ab, wenn es währenddessen Regnet

[NeM]

Gratz @ 10k

Das Flugzeug hebt ab, auch wenn ich selbst hartnäckig vor einigen Jahren das Gegenteil behauptet habe.

[robx]

Hätte jetzt auch gesagt, es hebt nicht ab. Die Triebwerke geben den Schub, um das Flugzeug in Bewegung zu bringen, das Laufband gleicht aber jegliche Beschleunigung aus. Die Tragflächen bekommen also gar nicht mit, dass sich was bewegt und mein Laien-Verständnis von Luftfahrt sagt mir, dass Tragflächen nur Auftrieb erzeugen, wenn sie sich bewegen (dynamischer Auftrieb).

[Daen vom Clan]

Hätte jetzt auch gesagt, es hebt nicht ab. Die Triebwerke geben den Schub, um das Flugzeug in Bewegung zu bringen, das Laufband gleicht aber jegliche Beschleunigung aus. Die Tragflächen bekommen also gar nicht mit, dass sich was bewegt und mein Laien-Verständnis von Luftfahrt sagt mir, dass Tragflächen nur Auftrieb erzeugen, wenn sie sich bewegen (dynamischer Auftrieb).

...

Genau dies würde ich auch sagen - Turbinen sind dazu da, dem Flugzeug Schub zu verleihen, um "Wind unter den Flügeln" zu sammeln und es durch die Form der Flügel aufzutreiben.
Entsprechend des Versuchsaufbaus bewegt sich das Flugzeug nicht und zumindest der Auftrieb kommt nicht zustande.
So meine erste Überlegung...

[Moyaccercchi]

Antwort von jemandem, der Ahnung hat. ^^

[NeM]

Es ist ein Irrtum, dass das Laufband irgendwas ausgleichen würde. Mit den Reifen kann man rumspielen wie man lustig ist, das Teil wird sich trotzdem nach vorn bewegen wenn man die Triebwerke anwirft.

[Daen vom Clan]

Um Auftrieb zu erlangen, muss eine Tragfläche mit Luft angeströmt werden, die eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet. (Point of no return)
Ist diese Geschwindigkeit der anströmenden Luft hoch genug, hebt das Flugzeug ab.

Dabei ist die Sache natürlich vollkommen unabhängig von der Drehzahl der Räder.
Lediglich die Rotationsbelastung des Fahrwerks, genauer gesagt der Fahrwerkslager und der Reifen wäre ja doppelt so hoch wie bei einem Start ohne Laufband.
Die Räder würden sich dann quasi doppelt so schnell drehen wie gewöhnlich.

Das Flugzeug beschleunigt so lange, bis es schneller fliegt, als das Band laufen kann.
Also:
Wäre der Antrieb des Flugzeugs wie bei einem Auto über die Achsen, dann würde es nicht abheben.
Dadurch, dass der Antrieb aber über den Schub der Triebwerke erfolgt, interessiert sich das Flugzeug nicht für das Laufband.
Es beschleunigt so lange, bis es abhebt, egal ob das Laufband unten läuft oder nicht.
Das Problem ist hald nur, dass es in der Praxis wahrscheinlich die Reifen nicht wirklich mitmachen würden.

Da das ja nur eine theoretische Frage ist, ist die Lösung richtig, dass das Ding abhebt.

...

Mein Bruder, Fluggerätemechnaiker bei EADS

[Taro Misaki]

Mein Bruder, Fluggerätemechnaiker bei EADS

...

Hast du deinem Bruder das mit der Geschwindigkeitssteuerung genau erklärt?

Das Flugzeug bewegt sich ja nur relativ zur Oberfläche des Laufbandes, in Relation zum Boden und zur Umgebungsluft steht es ja still und da ein Flugzeug bekanntermaßen durch den Auftrieb, der durch die Luft entsteht, die unter den Tragflächen entlang strömt, abhebt, gibt es auch keinen Auftrieb.

Das Flugzeug kann also durchstarten wie es will, wenn es in Relation zur Umgebungsluft, die für den Auftrieb sorgt, stillsteht, kann es gar nicht abheben, wenn nicht gerade Hurricane-artige Winde von vorne nachhelfen.