Benützer:


Segeln

Storyboard

Wenn das Objekt (Flugzeug / Vogel) einen leicht negativen Anstellwinkel beibehält, kann ein Teil der Auftriebskraft durch Gegenwirkung zum Boosten beitragen. Im Durchschnitt ist der verbleibende Auftrieb nicht viel geringer als die Schwerkraft, das Objekt wird lange in der Luft gehalten. Sie können von einem extrem langsamen kontrollierten Abstieg oder Gleiten sprechen.

>Modell

ID:(466, 0)



Mechanismen

Konzept


ID:(15177, 0)



Gleiten

Beschreibung

Eine Methode des Fliegens nennt sich Gleiten. Bei dieser Technik werden die Flügel sowohl für den Vortrieb als auch für das Verbleiben in der Luft genutzt. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, den Anstellwinkel des Flügels so einzustellen, dass die Auftriebskraft der Schwerkraft entgegenwirkt. Das Gleiten wird somit zu einem kontrollierten Abstieg, bei dem der Abstieg genutzt wird, um Auftrieb zu erzeugen und dadurch die Geschwindigkeit auf kontrollierte Weise zu reduzieren.

ID:(1171, 0)



Kräfte beim Fliegen

Beschreibung

Der Schlüssel zum Gleiten besteht darin, das Flugzeug oder den Vogel nach vorne zu kippen, das heißt, einen negativen Winkel zu haben, dargestellt durch ERROR:6121,0. Mit diesem negativen Winkel zeigt der die Auftriebskraft ($F_L$) Vektor nach oben und vorwärts anstatt nach hinten. Dies resultiert in einer Zugkraft anstelle von die Widerstandskraft ($F_W$), die das Flugzeug oder den Vogel antreibt und Geschwindigkeit erzeugt, was wiederum den notwendigen Auftrieb erzeugt.



Dieser Mechanismus ermöglicht das Fliegen, aber es ist wichtig zu verstehen, dass es im Grunde genommen ein langsamer und kontrollierter Abstieg ist, da kein vollständig vertikaler eine Auftriebskraft ($F_L$) erreicht wird, um das Eigengewicht vollständig auszugleichen. Daher ist es notwendig, den Gleiter auf hohe Höhen zu bringen oder dem Vogel zu ermöglichen, anfängliche Höhe durch seine eigene Antriebskraft zu gewinnen. Danach suchen beide nach aufsteigenden Luftströmungen, die es ihnen ermöglichen, innerhalb eines Aufwindes zu gleiten, der stärker ist als die Sinkgeschwindigkeit des Gleiters. Auf diese Weise können sie über lange Zeiträume in der Luft bleiben, ohne landen zu müssen.

ID:(7044, 0)



Gleitwinckel

Beschreibung

In ähnlicher Weise, wie der Anstellwinkel eines Flügels ($\alpha$) als der Winkel zwischen der Mittellinie des Flügels und dem Horizont definiert ist, kann sein negatives Gegenstück als der Gleitwinkel ($\phi$) festgelegt werden.

Segelflugzeug Jonker JS3 Rapture (Air Cargo Week)

ID:(7047, 0)



Kräfte inm Gleiten

Beschreibung

In Bezug auf die Kräfte haben wir folgende Aktionen:

• die Auftriebskraft ($F_L$) wirkt senkrecht zur Achse des Flugzeugs oder Vogels.
• die Widerstandskraft ($F_W$) wirkt entlang der Achse des Flugzeugs oder Vogels.
• die Erdanziehungskraft ($F_g$) ($mg$) wirkt vertikal.

Diese drei Kräfte sind in der Mitte des Diagramms dargestellt:

Segelflugzeug Jonker JS3 Rapture (Air Cargo Week)

Auf der linken Seite sieht man die horizontale Komponente, bei der der Auftrieb den Luftwiderstand ausgleicht und als Schub wirkt.Auf der rechten Seite sind die vertikalen Komponenten zu sehen, bei denen beide aerodynamischen Kräfte (Auftrieb und Luftwiderstand) dem Gewicht entgegenwirken, das auf den Schwerpunkt wirkt.Obwohl sich die Kräfte gegenseitig aufheben, sinkt der Segelflieger, da seine Flugrichtung durch den Gleitwinkel bestimmt wird.

ID:(7046, 0)



Angulo de Planeo

Beschreibung

Der Planungswinkel ist der Neigungswinkel, in dem die horizontale Komponente der Zugkraft der horizontalen Reibung entgegenwirkt, während die Summe aus Unterstützung und Reibung in vertikaler Richtung der Schwerkraft entgegenwirkt. Diese Situation ermöglicht einen Abstieg mit einem Winkel, der dem Gleitwinkel entspricht, der klein sein kann und einen sehr langsamen Abstieg ermöglicht.

ID:(1586, 0)



Widerstandskraft beim Gleiten

Konzept

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch können wir die Auftriebskraft ($F_L$) eliminieren, was zu folgendem führt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



die Widerstandskraft ($F_W$) sollte sein:

$ F_W = m g \sin \phi $

ID:(15769, 0)



Auftriebskraft beim Gleiten

Konzept

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch können wir die Widerstandskraft ($F_W$) eliminieren, was zu folgendem führt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



Daher ist die Auftriebskraft ($F_L$):

$ F_L = m g \cos\phi $

ID:(15770, 0)



Gleitwinkel

Konzept

Betrachten wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$). Mit diesen Kräften wird die Auftriebskraft wie folgt berechnet:

$ F_L = m g \cos\phi $



und die Widerstandskraft wie folgt:

$ F_W = m g \sin \phi $



Wir können der Gleitwinkel ($\phi$) bestimmen, indem wir die Auftriebskraft ($F_L$) durch die Widerstandskraft ($F_W$) teilen, was zu folgendem Ergebnis führt:

$\tan\phi=\displaystyle\frac{F_W}{F_L}$



Dabei wird die Widerstandskraft ($F_W$) mit folgender Gleichung berechnet:

$ F_W =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^2$



unter Verwendung von der Gesamtobjektprofil ($S_p$) und der Widerstandskoeffizient ($C_W$). Ebenso wird die Auftriebskraft ($F_L$) wie folgt berechnet:

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$



unter Verwendung von die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$).

Mit beiden Kräften können wir den erforderlichen Anstellwinkel für den Gleitflug wie folgt bestimmen:

$ \tan \phi =\displaystyle\frac{ S_p C_w }{ S_w C_L }$

ID:(15771, 0)



Modell

Konzept


ID:(15190, 0)



Segeln

Modell

Wenn das Objekt (Flugzeug / Vogel) einen leicht negativen Anstellwinkel beibehält, kann ein Teil der Auftriebskraft durch Gegenwirkung zum Boosten beitragen. Im Durchschnitt ist der verbleibende Auftrieb nicht viel geringer als die Schwerkraft, das Objekt wird lange in der Luft gehalten. Sie können von einem extrem langsamen kontrollierten Abstieg oder Gleiten sprechen.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$F_L$
F_L
Auftriebskraft
N
$\rho$
rho
Dichte
kg/m^3
$C_L$
C_L
Einfaches Modell für Nachhaltigkeit Koeffizient
-
$S_p$
S_p
Gesamtobjektprofil
m^2
$v$
v
Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium
m/s
$\phi$
phi
Gleitwinkel
rad
$m$
m
Körpermasse
kg
$S_w$
S_w
Oberfläche, die Auftrieb erzeugt
m^2
$C_W$
C_W
Widerstandskoeffizient
-
$F_W$
F_W
Widerstandskraft
N

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Die Auftriebskraft ($F_L$), zusammen mit die Spannweite der Flügel ($L$), die Dichte ($\rho$), der Flügel-Höchstgeschwindigkeitsfaktor ($c_t$), der Flügelbodengeschwindigkeitsfaktor ($c_b$), die Obere Flügellänge ($l_t$), die Länge des unteren Flügels ($l_b$) und die Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium ($v$), findet sich in

$ F_L = \rho L ( c_b l_b - c_t l_t ) v ^2$



Wenn wir die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) betrachten, gegeben durch die Spannweite der Flügel ($L$), die Obere Flügellänge ($l_t$) und die Länge des unteren Flügels ($l_b$),

$ S_w = \displaystyle\frac{1}{2} L ( l_t + l_b )$



und f r der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$), definiert als

$ C_L = 4\displaystyle\frac{ c_t l_t - c_b l_b }{ l_t + l_b }$



erhalten wir

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$

(ID 4417)

hnlich wie die Gleichung f r die Auftriebskraft ($F_L$) unter Verwendung von die Dichte ($\rho$), der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$), die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und die Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium ($v$) abgeleitet wurde

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$



entspricht in dieser Analogie das, was die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) entspricht, der Gesamtobjektprofil ($S_p$) und der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$) entspricht der Widerstandskoeffizient ($C_W$), woraus die Widerstandskraft ($F_W$) berechnet wird:

$ F_W =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^2$

Der Widerstandsbeiwert wird gemessen und bei turbulenten Str mungen ber aerodynamischen K rpern werden blicherweise Werte um 0,4 ermittelt.

(ID 4418)

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch k nnen wir die Widerstandskraft ($F_W$) eliminieren, was zu folgendem f hrt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



Daher ist die Auftriebskraft ($F_L$):

$ F_L = m g \cos\phi $

(ID 4421)

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch k nnen wir die Auftriebskraft ($F_L$) eliminieren, was zu folgendem f hrt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



die Widerstandskraft ($F_W$) sollte sein:

$ F_W = m g \sin \phi $

(ID 4422)

Betrachten wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$). Mit diesen Kr ften wird die Auftriebskraft wie folgt berechnet:

$ F_L = m g \cos\phi $



und die Widerstandskraft wie folgt:

$ F_W = m g \sin \phi $



Wir k nnen der Gleitwinkel ($\phi$) bestimmen, indem wir die Auftriebskraft ($F_L$) durch die Widerstandskraft ($F_W$) teilen, was zu folgendem Ergebnis f hrt:

$\tan\phi=\displaystyle\frac{F_W}{F_L}$



Dabei wird die Widerstandskraft ($F_W$) mit folgender Gleichung berechnet:

$ F_W =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^2$



unter Verwendung von der Gesamtobjektprofil ($S_p$) und der Widerstandskoeffizient ($C_W$). Ebenso wird die Auftriebskraft ($F_L$) wie folgt berechnet:

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$



unter Verwendung von die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$).

Mit beiden Kr ften k nnen wir den erforderlichen Anstellwinkel f r den Gleitflug wie folgt bestimmen:

$ \tan \phi =\displaystyle\frac{ S_p C_w }{ S_w C_L }$

(ID 4423)


Beispiele


(ID 15177)

Eine Methode des Fliegens nennt sich Gleiten. Bei dieser Technik werden die Fl gel sowohl f r den Vortrieb als auch f r das Verbleiben in der Luft genutzt. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, den Anstellwinkel des Fl gels so einzustellen, dass die Auftriebskraft der Schwerkraft entgegenwirkt. Das Gleiten wird somit zu einem kontrollierten Abstieg, bei dem der Abstieg genutzt wird, um Auftrieb zu erzeugen und dadurch die Geschwindigkeit auf kontrollierte Weise zu reduzieren.

(ID 1171)

Der Schl ssel zum Gleiten besteht darin, das Flugzeug oder den Vogel nach vorne zu kippen, das hei t, einen negativen Winkel zu haben, dargestellt durch ERROR:6121,0. Mit diesem negativen Winkel zeigt der die Auftriebskraft ($F_L$) Vektor nach oben und vorw rts anstatt nach hinten. Dies resultiert in einer Zugkraft anstelle von die Widerstandskraft ($F_W$), die das Flugzeug oder den Vogel antreibt und Geschwindigkeit erzeugt, was wiederum den notwendigen Auftrieb erzeugt.



Dieser Mechanismus erm glicht das Fliegen, aber es ist wichtig zu verstehen, dass es im Grunde genommen ein langsamer und kontrollierter Abstieg ist, da kein vollst ndig vertikaler eine Auftriebskraft ($F_L$) erreicht wird, um das Eigengewicht vollst ndig auszugleichen. Daher ist es notwendig, den Gleiter auf hohe H hen zu bringen oder dem Vogel zu erm glichen, anf ngliche H he durch seine eigene Antriebskraft zu gewinnen. Danach suchen beide nach aufsteigenden Luftstr mungen, die es ihnen erm glichen, innerhalb eines Aufwindes zu gleiten, der st rker ist als die Sinkgeschwindigkeit des Gleiters. Auf diese Weise k nnen sie ber lange Zeitr ume in der Luft bleiben, ohne landen zu m ssen.

(ID 7044)

In hnlicher Weise, wie der Anstellwinkel eines Flügels ($\alpha$) als der Winkel zwischen der Mittellinie des Fl gels und dem Horizont definiert ist, kann sein negatives Gegenst ck als der Gleitwinkel ($\phi$) festgelegt werden.

Segelflugzeug Jonker JS3 Rapture (Air Cargo Week)

(ID 7047)

In Bezug auf die Kr fte haben wir folgende Aktionen:

• die Auftriebskraft ($F_L$) wirkt senkrecht zur Achse des Flugzeugs oder Vogels.
• die Widerstandskraft ($F_W$) wirkt entlang der Achse des Flugzeugs oder Vogels.
• die Erdanziehungskraft ($F_g$) ($mg$) wirkt vertikal.

Diese drei Kr fte sind in der Mitte des Diagramms dargestellt:

Segelflugzeug Jonker JS3 Rapture (Air Cargo Week)

Auf der linken Seite sieht man die horizontale Komponente, bei der der Auftrieb den Luftwiderstand ausgleicht und als Schub wirkt.Auf der rechten Seite sind die vertikalen Komponenten zu sehen, bei denen beide aerodynamischen Kr fte (Auftrieb und Luftwiderstand) dem Gewicht entgegenwirken, das auf den Schwerpunkt wirkt.Obwohl sich die Kr fte gegenseitig aufheben, sinkt der Segelflieger, da seine Flugrichtung durch den Gleitwinkel bestimmt wird.

(ID 7046)

Der Planungswinkel ist der Neigungswinkel, in dem die horizontale Komponente der Zugkraft der horizontalen Reibung entgegenwirkt, w hrend die Summe aus Unterst tzung und Reibung in vertikaler Richtung der Schwerkraft entgegenwirkt. Diese Situation erm glicht einen Abstieg mit einem Winkel, der dem Gleitwinkel entspricht, der klein sein kann und einen sehr langsamen Abstieg erm glicht.

(ID 1586)

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch k nnen wir die Auftriebskraft ($F_L$) eliminieren, was zu folgendem f hrt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



die Widerstandskraft ($F_W$) sollte sein:

$ F_W = m g \sin \phi $

(ID 15769)

Wenn wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$) in Betracht ziehen, ist die Kraft beim Gleiten in vertikaler Richtung:

$ F_L \cos \phi + F_w \sin \phi = m g $



und in horizontaler Richtung:

$ F_L \sin \phi = F_w \cos \phi $



Dadurch k nnen wir die Widerstandskraft ($F_W$) eliminieren, was zu folgendem f hrt:

$F_L=F_W\displaystyle\frac{\cos\phi}{\sin\phi} \rightarrow F_W(\sin^2\phi+\cos^2\phi)=mg\sin\phi$



Daher ist die Auftriebskraft ($F_L$):

$ F_L = m g \cos\phi $

(ID 15770)

Betrachten wir die Auftriebskraft ($F_L$), die Widerstandskraft ($F_W$), die Körpermasse ($m$), die Gravitationsbeschleunigung ($g$) und der Gleitwinkel ($\phi$). Mit diesen Kr ften wird die Auftriebskraft wie folgt berechnet:

$ F_L = m g \cos\phi $



und die Widerstandskraft wie folgt:

$ F_W = m g \sin \phi $



Wir k nnen der Gleitwinkel ($\phi$) bestimmen, indem wir die Auftriebskraft ($F_L$) durch die Widerstandskraft ($F_W$) teilen, was zu folgendem Ergebnis f hrt:

$\tan\phi=\displaystyle\frac{F_W}{F_L}$



Dabei wird die Widerstandskraft ($F_W$) mit folgender Gleichung berechnet:

$ F_W =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^2$



unter Verwendung von der Gesamtobjektprofil ($S_p$) und der Widerstandskoeffizient ($C_W$). Ebenso wird die Auftriebskraft ($F_L$) wie folgt berechnet:

$ F_L =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_w C_L v ^2$



unter Verwendung von die Oberfläche, die Auftrieb erzeugt ($S_w$) und der Koeffizient Fahrstuhl ($C_L$).

Mit beiden Kr ften k nnen wir den erforderlichen Anstellwinkel f r den Gleitflug wie folgt bestimmen:

$ \tan \phi =\displaystyle\frac{ S_p C_w }{ S_w C_L }$

(ID 15771)


(ID 15190)


ID:(466, 0)