Взлетит ли самолет? (На правах пятницы)

Цитата:

от: Алексей2000
Сила трения качения вроде не зависит от скорости. А только от радиуса и массы.

Если уж рассматривать до конца, то общее трение, которое тормозит самолет состоит из трения покрышек, трения качения подшипников, трения скольжения подшипников (присутствует в шариковом) . График трения от скорости вращения сначала падает, затем стабилизируется и на высоких скоростях резко идет вверх.

"суть проста — самолет взлетит, если на его крыло будет направлен воздушный поток необходимой силы. Если он неподвижен относительно окружающего воздуха — взлета не будет, даже если он движется относительно транспортера со скоростью многократно превышающей нужную для отрыва. Т.е. скорость вращения транспортера и вращения колес не имеет реального значения. Значение для взлета имеет только движение самолета относительно воздуха."
цитата в которой все четко и доступно разъяснено. смысл споров?)

А Вы почитайте всю ветку, много нового узнаете
Физико-математический форум получился.
То что самолет без скорости относительно воздушной массы не взлетит понимают здесь немногие , остальные лепят про все (трение, скорости относительно системы транспортеров и т д)

Цитата:

от: OperLV

...Именно потому что он планирование не обеспечивает минимальной скорости.

Именно так. Но почему?

Цитата:

от: OperLV

Да тем самым - выпущенные закрылки и позволяют создать такую подъёмную силу, что при малой скорости самолёт не падал.

Ну а поскольку сами по себе закрылки никакой силы содавать не могут, то мы наверняка согласимся, что они просто преобразуют набегающий поток воздуха в подъёмную силу.

Теперь ближе к делу: Давайте определимся с двумя цифирями:

1. Чему равна подъёмная сила? Ответ думаю ясен - весу самолёта. Не знаю его марки, на вид это один из потомков Шторха, схожий с ним по задачам и характеристикам. Предлагаю принять его вес равный 1 тонне, учитывая облегчённый вариант (полётный вес Шторха 1240 кг при 150 л горючего).

2. Чему равна скорость набегающего потока воздуха?
Предполагаю порядка 25 км/ч

Готов принять ваши предложения относительно этих цифр, ибо нам необходимо согласие в них.
После достижения согласия по ним продолжим дальше.

ЗЫ
В данном случае для точности посадки пилоту по барабану, планировать или тянуть мотором, вопрос лишь точности чутья своих габаритов.

Так как в условии нет однозначности, то задача сложная (об этом говорит разноголосица на форуме ведущего физ. института).
Задача в общем не для летчиков и специалистов по аэродинамике, а скорее для спецов в управлении АСУ.
Регулятор, который описан в условии задачи, с положительной обратной связью. От его параметров будет зависеть ответ - взлетит или не взлетит.
И нужно уточнить какую скорость колеса сравнивает регулятор. Примем, что это лин. скорость в точке касания с транспортером. Если это скорость оси отн. земли, то взлетит, скорость колес будет равна удвоен. скорости самолета и задача слишком тривиальна. Также принимаем, что проскальзывания колеса нет (иначе ответ взлетит).

Ответы:
1.Если трение в колесах принять нулю (это фантастика), то разгонится и взлетит, скорость транспортера будет равна бесконечности (это фантастика).
2. Если регулятор имеет запаздывание или транспортер имеет момент инерции, то разгонится и взлетит, даже если есть трение.
3. Если регулятор не имеет запаздывания и транспортер не имеет момента инерции (это фантастика, но в оригинале задачи так) и в колесах есть трение, то самолет не взлетит. Его будет держать сила торможения в колесах. Те , кто думают, что самолет нечем затормозить глубоко ошибаются. В подшипнике, кроме трения качения есть трение скольжения, на высокой скорости оно резко идет вверх. Имея даже такое небольшое трение, помноженное на бесконечную скорость мы получим бесконечную силу. Транспортер разгонится мгновенно (это фантастика) до очень высокой скорости, при которой сила тяги сравняется с силой торможения и самолет будет стоять на месте. Вся энергия двигателя будет рассеиваться в подшипниках и покрышках.

Ответ по условиям задачи в оригинале №3
Если отбросить нереализуемые (теретические) варианты, то останется ответ №2.




Понравилось, нашел на другом форуме:

"Мефодий:

Стоп! Я нашел точное решение этой задачи в этих условиях!

Поскольку, как мы уже выяснили, транспортер разгонится мгновенно до бесконечной скорости, на такой скорости можно вводить релятивистскую поправку, ведь скорость больше скорости света! Причем, в бесконечное количество раз. А, как известно нам из теоретической физики, тела при таких скоростях изменяют свои геометрические размеры, а именно, укорачиваются в проекции направления движения. Так что транспортер после преодоления светового рубежа будет укорачиваться, а поскольку закон процесса у нас - единичный импульс, транспортер мгновенно разгонится до бесконечной скорости и схлопнется в бесконечно малую материальную точку. Шасси тоже исчезнут. Самолет воткнется стойками в грунт и не взлетит. Если же предусмотреть второй набор шасси, не участвующих в первоначальном вращении, самолет встанет на них и начнет штатно разбегаться по тому месту, где только что была полоса с транспортером.

Красивая задача, черт возьми!"

Ну фиг с ним, транспортёром. Может проще поступить?
Например, привешиваем к самолёту пороховой ускоритель, и выстреливаем им вертикально вниз. Самолёт улетает вверх, а транспортёр как стоял, так и стоит, в этом плане ничего не нарушено.
Нарушение можно усмотреть лишь в плане направления ускорителя, хотя в самой задаче не указано про тип самолёта.

Хорошо, поворачиваем ускоритель горизонтально, поближе к закрылкам, и струю направляем на выпущенные закрылки. Эффект практически тот же самый (если закрылки выдержат), а все условия соблюдены.
Предъявлять претензии к наличию закрылков глупо - можем убрать закрылки, но увеличить угол атаки крыла, и направить струю на него, а предъявлять претензии наличию угла атаки у крыла глупо и подавно, ибо это равносильно что предъёвить претензии наличию самого крыла и его подъёмной силе.

Можем конечно и не вешать ускоритель - при достаточно мощносм движке хватит и струи от винта, просто в эту струю многие здесь почему то не верят.

Цитата:

от:joeh
"суть проста — самолет взлетит, если на его крыло будет направлен воздушный поток необходимой силы. Если он неподвижен относительно окружающего воздуха — взлета не будет, даже если он движется относительно транспортера со скоростью многократно превышающей нужную для отрыва. Т.е. скорость вращения транспортера и вращения колес не имеет реального значения. Значение для взлета имеет только движение самолета относительно воздуха."
цитата в которой все четко и доступно разъяснено. смысл споров?)

Подробнее

Или движения воздуха относительно самолёта.

Пустячок, но споры вызвало...

Проблема в некорректной (неполной) постановке задачи! Недостающие элементы в задании заполняются разными бурными фантазиями...

Цитата:

от:V. Gor

.....
3. Если регулятор не имеет запаздывания и транспортер не имеет момента инерции (это фантастика, но в оригинале задачи так) и в колесах есть трение, то самолет не взлетит. Его будет держать сила торможения в колесах. Те , кто думают, что самолет нечем затормозить глубоко ошибаются. В подшипнике, кроме трения качения есть трение скольжения, на высокой скорости оно резко идет вверх. Имея даже такое небольшое трение, помноженное на бесконечную скорость мы получим бесконечную силу. Транспортер разгонится мгновенно (это фантастика) до очень высокой скорости, при которой сила тяги сравняется с силой торможения и самолет будет стоять на месте. Вся энергия двигателя будет рассеиваться в подшипниках и покрышках.
......

Подробнее

Так ведь в том и дело, что не вся.
Если бы двигатель крутил только колёса, то да.
Но он же крутит винт и толкает им воздушную массу.
Таким образом, если точнее, энергия двигателя уйдёт на разгон воздуха относительно самолёта (а в подшипниках и покрышках будет рассеиваться энергия двигателя транспортёра, а не самолёта).
Отчего самолёт неминуемо взлетит (причём не фантастика, вопрос мощности двигателя, вполне реально).

Цитата:

от: Игорь Тулаев
Проблема в некорректной (неполной) постановке задачи! Недостающие элементы в задании заполняются разными бурными фантазиями...

Ну так это проблема постановщика задачи.

Цитата:

от: ЛВ
Отчего самолёт неминуемо взлетит (причём не фантастика, вопрос мощности двигателя, вполне реально).

А где в задании сказано, что мощность ограничена? Почему идеальным считается только транспортер (про это в задании тоже ничего нет)?

Цитата:

от: ЛВ
Ну так это проблема постановщика задачи.

Так я про это и написал: в заданиинет достаточной информации для решения задачи! Поэтому начинаются сплошные домыслы...

Цитата:

от: Игорь Тулаев
А где в задании сказано, что мощность ограничена? Почему идеальным считается только транспортер (про это в задании тоже ничего нет)?

Нигде.
Отчего взлетит гарантировано, каким бы там ни был транспортёр.

Цитата:

от: Игорь Тулаев
Так я про это и написал: в заданиинет достаточной информации для решения задачи! Поэтому начинаются сплошные домыслы...

Да тут и без домыслов.
Самолёт есть самолёт - в потоке воздуха он взлетает. А поток воздуха здесь создаётся ПРИ ЛЮБОМ варианте трактовки задачи.
Пусть условий недостаточно, чтобы вычислить скорость транспортёра, но для установки факта взлёта их вполне достаточно.

Цитата:

от:V. Gor

Поскольку, как мы уже выяснили, транспортер разгонится мгновенно до бесконечной скорости, на такой скорости можно вводить релятивистскую поправку, ведь скорость больше скорости света! Причем, в бесконечное количество раз. А, как известно нам из теоретической физики, тела при таких скоростях изменяют свои геометрические размеры, а именно, укорачиваются в проекции направления движения. Так что транспортер после преодоления светового рубежа будет укорачиваться, а поскольку закон процесса у нас - единичный импульс, транспортер мгновенно разгонится до бесконечной скорости и схлопнется в бесконечно малую материальную точку. Шасси тоже исчезнут. Самолет воткнется стойками в грунт и не взлетит. Если же предусмотреть второй набор шасси, не участвующих в первоначальном вращении, самолет встанет на них и начнет штатно разбегаться по тому месту, где только что была полоса с транспортером.

Подробнее

релятивистская механика - это когда скорости сравнимы со световой скоростью. ни одно тело, обладающее массой, не может не то что превысить, но даже двигаться со световой скоростью. всегда меньше. но общая мысль того чела понятна)))

Цитата:

от: ЛВ
Или движения воздуха относительно самолёта.

Пустячок, но споры вызвало...

не имеет значения)

Цитата:

от:ЛВ
Так ведь в том и дело, что не вся.
Если бы двигатель крутил только колёса, то да.
Но он же крутит винт и толкает им воздушную массу.
Таким образом, если точнее, энергия двигателя уйдёт на разгон воздуха относительно самолёта (а в подшипниках и покрышках будет рассеиваться энергия двигателя транспортёра, а не самолёта).
Отчего самолёт неминуемо взлетит (причём не фантастика, вопрос мощности двигателя, вполне реально).

Подробнее

Согласен частично, часть энергии самолета уйдет на разгон воздуха. Если бы вся энергия, то КПД винта был бы ноль, а ведь он не ноль, без транспортера энергия идет на потери в колесах, а после разгона в основном на нагрев воздуха об обшивку самолета на высокой скорости.

Причем мощности двигателей примерно будут равны, в случае стоящего самолета и равенства сил тяги самолета и силы трения..
В моем ответе под №3 не взлетит, так как какая бы мощность двигателя самолета не была, найдется мощность двигателя транспортера, чтобы удержать самолет на месте. Как уже писал это возможно только теоретически.

Цитата:

от:Алекс Нонэм
Тема баян, но все же.

"Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа транспортера). Покрытие может двигаться против направления взлета самолета. Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна. Вопрос: сможет ли самолет разбежаться по этому полотну и взлететь?"

Это круче, чем Никон против Кэнон.

Подробнее

Не взлетит

Цитата:

от:V. Gor

Например в задаче не говорится о коэффициенте трения в подшипниках колес. Подставляем ноль и ответ - самолет взлетает, как если бы транспортер стоял, при этом скорость транспортера и колес в момент отрыва будет равна бесконечности.

Подробнее

Неверно. Кроме нуля трения в подшипниках есть еще упругое трение в шинах и в самом колесе, которое неравномерно деформируется при вращении + нужна энергия на раскрутку самого колеса. Ибо колесо обладает массой (моментом инерции) и начинает вращаться не само по себе, а только при приложении к нему кой-какой силы (от двигателя самолета - в том числе опосредованно - через корпус и силу трения о поверхность).

не, взлетит, че тут обсуждать-то.