Wieviel Schub braucht man um ein Objekt fliegen zu lassen?
Hallo,
Nehmen wir an man hat ein kleines Turbinen Strahltriebwerk mit einer Schubkraft von 1250 N und einem Gewicht von nahe zu 20kg und man möchte mit dem Triebwerk eine 50kg aluminium Platte Vertikal nach oben fliegen lassen im kompletten stillstand, gibt es dazu eine direkte Formel womit man das ausrechnen könnte oder gibt es evenutell einen anderen Weg? Also ums leichter zu erklären, ob man die Kraft dafür berechnen kann ab wieviel kg ich wieviel N brauch um das Gewicht in die Höhe zu bekommen.
Mir ist allerdings klar das ein strahltriebwerk nich unbedingt seine volle Leistung erbringt wenn es vertikal gesetzt ist, da der Wind natürlich horizontal weht. Aber den Fakt würd ich erstmal an die Seite stellen und nich einberechnen wollen, mir geht das nur um die Theoretik (ja das wort gibt's nich ich weiß).
Hoffe jemand kann mir da weiter helfen und danke im voraus.
Außerdem bin ich selber relativ neu in dem Gebiet also wäre es nett wenn ihr mich nich als kompletter Vollidiot abstempelt haha.
6 Antworten
Nur ein kleiner Hinweis:
horizontal = waagrecht
vertikal = senkrecht
Ja habe das erst im Nachhinein gemerkt haha, aber trotzdem danke!
Masse mal Fallbeschleunigung ergibt Gewichtskraft. Die Fallbeschleunigung auf der Erde beträgt 9,81 m/s², was man sich spätestend dann merken sollte wenn das Thema in der Schule behandelt wird.
1 kg * 9,81 m/s² = 9,81 N. Das heißt: Um gegen die Gewichtskraft einer Masse von 1 kg zu halten, brauchst du eine Kraft von 9,81 N.
Das kann man natürlich auch hochrechnen: 70 kg * 9,81 m/s² = 686,7 N. Um eine Masse von 70 kg in der Schwebe zu halten, musst du also eine Kraft von 686,7 N aufbringen.
Dein kleines Strahltriebwerk erbringt also erstmal mehr als genug Schub, um das Stück Aluminium nicht nur in der Schwebe zu halten, sondern auch senkrecht anzuheben.
In der Praxis ist das nicht ganz so einfach, denn du musst ja auch noch Sprit für das Triebwerk transportieren und berücksichtigen, wie du es so an der Alu-Platte anbringst dass es ausbalanciert ist, aber auch die Schubwirkung möglichst wenig beeinträchtigt wird. Wenn du z.B. daran denkst, die Alu-Platte einfach an einem Seil hinter die Düse des Triebwerks zu hängen, müsstest du berücksichtigen dass der Schubstrahl auf das Alu prallt und dieses somit entgegen der gewünschten Richtung drückt.
Wenn die Schubkraft größer als die Gewichtskraft des gesamten Fluggeräts ist, gehts nach oben.
70kg Masse haben eine Gewichtskraft von 687 N, das Triebwerk wäre folglich ausreichend.
Ich würde (ohne Avionik-Kenntnisse) grundsätzlich so vorgehen:
Du musst die Geometrie deines Flügels / Platte kennen. Daraus kannst du berechnen, ab welcher Luftgeschwindigkeit der Auftrieb größer oder zumindest gleich der Gewichtskraft ist:
F_auf >= F_g
Diese Geschwindigkeit muss nun erreicht werden. Um das Objekt auf diese Geschwindigkeit zu bringen, muss es beschleunigt werden:
F_schub = Masse_Flugzeug • Beschleunigung des Abgasstrahls
Also, werd dir erstmal sicher was du willst?
Horizontal oder nach oben fliegen?
Wenn senkrecht nach oben, 70kg wären ca. 687N, geht also...
Achso mein Fehler, vertikal ist in dem fall gemeint vertausche das gerne immer wieder, aber danke!