Communities streiten: Hebt ein Flugzeug ab, wenn es auf einem Laufband steht? Darüber strömen Blut, Bits und Tränen: Helfen Sie allen aus der Patsche?
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Na, dann wollen wir bei Nickles mal nicht außen vor bleiben. ;o)
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Das ist richtig, die Räder können sich noch so schnell drehen. Deshalb habe ich ja auch schon oben geschrieben: Für das Abheben ist der Auftrieb durch die Tragflächen verantwortlich und dafür die Geschwindigkeit der umströmenden Luft - und in keiner Weise die relative Geschwindigkeit gegenüber dem Erdboden oder die Geschwindigkeit, mit der sich die Räder drehen..
Wenn wir uns daher darüber einig sind, dass für das Abheben die Relativgeschwindigkeit der Luft gegenüber den Tragflächen verantwortlich ist (und wir Zusatzannahmen, wie etwa jener, dass das Flugzeug am Boden festgebunden ist, außer Acht lassen), so reduziert sich die Frage dahingehend: Kann das Flugzeug derart beschleunigt werden, dass es diese Geschwindigkeit gegenüber der Luft bekommt? Wir nehmen an, es herrsche Windstille gegenüber dem Boden (natürlich nicht gegenüber dem Rollband).
Ich versuche es einmal mit folgendem Vergleich: Ist es möglich, jemanden, der auf Inline-Skatern steht (durchaus verkraftbare Geschwindigkeit sei 40 kmh), auf 5 kmh dadurch zu beschleunigen, dass ich ihn anschiebe. Also einfacher Fall: Der steht neben mir auf seinen Skatern, ich lege ihm meine Hand auf den Rücken und gehe einfach in normalem Schrittempo voran. Ich hoffe, Du kannst zustimmen, dass ich ihn dann mit eben dieser Geschwindigkeit vor mich herschieben kann. Die Räder seiner Skater rollen dann gemäß ihres Umfangs mit jener Geschwindigkeit oder Umdrehungszahl, die 5 kmh entsprechen. Der Skater kommt gegenüber dem festen Boden genauso voran wie ich selbst, der ihn schiebt.
Jetzt stellen wir uns ein Förderband für Passagiere vor, wie es das auf zahlreichen Flughäfen gibt, um die oft langen Wege zu bewältigen, das sich ebenfalls mit 5 kmh bewegt - jedoch auf uns zu. Während ich weitergehe - und mich dabei am festen Boden "abstütze", schiebe ich den Skater auf das in Gegenrichtung laufende Förderband und lasse ihn auch weiterhin nicht los. Was wird passieren? Es wird ihm einen kleinen Ruck geben, seine Beine werden ein klein wenig nach hinten gerissen, - als Ausdruck dafür, dass er über seine Beine Energie auf seine Rollen übertragen musste, damit die sich jetzt sehr plötzlich doppelt so schnell bewegen wie vorher, denn während ich 5 kmh vorwärts gehe, "strömt" ihm zusätzlich das Förderband mit 5 kmh entgegen. Gegenüber dem Förderband bewegen wir uns beide jetzt mit 10 kmh und ich kann ihn weiter vorwärtsschieben, sodass er nicht nur in Bezug auf das Förderband weiterkommt, sonder auch gegenüber dem festen Boden, auf dem ich gehen. Den Rollen seiner Inlineskater machen die 10 kmh keine Probleme - sie würden locker auch 40 kmh verkraften. Wenn der Skater seine Geschwindigkeit gegenüber dem Förderband messen würde, hätte er 10 kmh, bestimmt er sie gegenüber mir, hättte er 0 kmh, bestimmt er sie gegenüber der als (in der Halle als ruhend angenommenen) Luft, so hätte er 5 khm.
Jetzt übertragen wir das auf das Flugzeug: Meine Rolle als "Schieber", der sich beim Vorwärtsgehen gegenüber dem Boden abgestützt hat, übernimmt der Flugzeugantrieb, der sich an der Luft "abstützt". Der Skater ist das Flugzeug mit seinem Fahrwerk, das Förderband bleibt Förderband. Damit ist klar, dass es möglich ist, ein Flugzeug, das man mithilfe seiner Triebwerke auf, sagen wir einmal, zunächst 100 kmh gegenüber dem Rollfeld beschleunigen kann, das auch dann kann, wenn das Flugzeug auf das hypothetische Förderband aufläuft, das sich mit 100 kmh ihm entgegen bewegt: Die Räder würden sich ganz schnell auf eine Relativgeschwindigkeit von 200 kmh beschleunigen müssen - aber gegenüber dem Rollfeld behält das Flugzeug seine Geschwindigkeit von 100 kmh. Und daran ändert sich überhaupt nichts, ob ich davon ausgehe, dass es zuerst auf 100 kmh beschleunigt wird und dann erst auf das Förderband rauffährt, oder ob es von Anfang an auf dem Förderband steht, das sich ihm mit _beliebiger_ Geschwindigkeit entgegenbewegt, da sich ja das Flugzeug nicht am Förderband "abstützt", sondern mit Hilfe des Propellers etc. an der Luft. Setze ich in dem Gedankenexperiment weitgehend reibungs- und rollwiderstandfreie Räder voraus, so hat das Förderband keinen weiteren Einfluss darauf, mit welcher Relativgeschwindigkeit sich das Flugzeug gegenüber dem Rollfeld - bzw. der Luft bewegt - und nur darauf kommt es an.
Gruß, Gerhard