Самолет взлетит или не взлетит? Голосуем!

chnav, 32 тонны это не тяга двигателей, а взлетный вес СУ33 (его еще надо сдвинуть примерно такой же тягой..), им он давит на палубу, а палуба также давит на его шасси... Так что: " авианосец ушел, а самолет остался " (как дельтаплан ) - не получится...
Авианосец никогда не идет против взлета...., - они там не идиоты.... Мало того, взлет всегда еще и против ветра...

 

Круто. Теперь, оказывается, мы обсуждаем вертикальные силы. Хорошо. Тяга у нас в горизонтальном направлении (опора - воздух). Вес самолета - в вертикальном (опора - палуба).
Вопрос: какая часть веса самолета будет мешать тяге разогнать самолет ?
Ответ: коэффициент силы трения.

 

chnav, на этот вопрос я уже ответил его автору, по секрету, в теме про фальшивую монету. Так что не тужтесь...

chnav, Вы не поверите, но мешать тяге разогнать самолет будет весь его вес...без исключения... Ну, для порядка добавлю: и лобовое сопротивление .(кстати, - не зазнайтесь, - Вы тут не первый, кто преподает мне занимательную физику... )

 

Мешать ему будет сила инерции, пропорциональная массе, а не весу. Но это неважно, всего лишь опечатка в терминологии.

Вопрос: какая сила будет мешать тяге разогнать самолет, кроме силы инерции ?
Ответ: сила трения.

Вопрос: какой он - коэффициент силы трения ?
Ответ: это зависит от условий.
1. Если колеса катятся в штатном режиме, то в зависимости от покрытия и давления в шинах, например:
Колесо с шиной + Асфальтобетон 0.01
Колесо + Гравийное укатанное с дёгтевой пропиткой 0.02

2. Если колесо заблокировано, то в состоянии покоя между поверхностями действует трение сцепления (оно же трение покоя), а в условиях проскальзывания - трение скольжения
Резина + Сухой асфальт 0.5 - 0.8
Резина + Влажный асфальт 0.25 - 0.75
Резина + Сухой бетон 0.6 - 0.85
Резина + Влажный бетон 0.45 - 0.75
К НАШЕЙ ЗАДАЧЕ ЭТО ТРЕНИЕ НЕ ИМЕЕТ ОТНОШЕНИЯ, разве что в случае взлёта СУ-33 на торомозах.

Итак, при массе самолета 32000 кг (вес 320000 Н) сила трения качения по не самому лучшему покрытию составит 6400 Н (коэффициент 0.02).

Вопрос: какое влияние окажет трение качения ?
Ответ. зависит от того включены ли двигатели и собирается ли самолет на взлёт
1. Двигатели выключены. Самолет неподвижен относительно земли и воздуха. Конвейерная лента резко (или плавно - безразлично) набирает скорость назад, например, до 20м/сек. Что произойдет с самолетом ?
Сначала он останется на месте из-за инерции, но на него действует горизонтальное ускорение величиной a = f/m = 6400Н/32000кг = 0.2 м/с, т.е. самолет, увлекаемый лентой постепенно начнет ускоряться назад (относительно земли и воздуха), и через 100 секунд будет иметь такую же скорость, как и лента, т.е. стоять на ней неподвижно. Колеса не крутятся, лента транспортирует самолет назад.

С первого взгляда может показаться что это ненужная демонстрация. Отнюдь... Представим что мы привязали самолет относительно земли через динамометр. Лента крутится под колесами, тянет назад, динамометр сопротивляется. Самолет стоит на месте относительно земли, на динамометре показания 6400Н. Что будет если двигатели дадут тягу 6400Н ? Динамометр более не нужен, самолет справляется с лентой своими силами и стоит на месте относительно земли, хотя лента движется и колеса крутятся.

2. Но мы не собираемся ждать ! Даём "газ" и запускаем ленту одновременно. Сила тяги двух двигателей СУ-33 2x12500кгс = 250000 Н, а лента тянет самолет назад с силой 6400Н. Т.е. остается положительная тяга 243600Н. Лента пытается ускориться, но сила сопротивления качению не изменилась, а самолет имеет положительную тягу относительно земли и воздуха. Самолет с ускорением 243600Н/32000кг = 7.6 м/с устремляется вперёд (на самом деле значение конечно ниже т.к. есть другие потери).

К слову, абсолютно эти же значения получатся в случае взлёта с неподвижной бетонной ВПП. Только коэффициент трения качения будет ещё меньше, я брал 0.02, тут можно взять 0.01. Просто улетит чуть быстрее с ускорением 7.7 м/с

Ваш ответ, товарищ маузер ! Хоть раз ответьте аргументированно, с формулами.

PS: а что касается условий задачи - не надо искать в них глубинный смысл. Если следовать им буквально - условия задачи соблюсти невозможно, т.е. нет такой скорости ленты, которая позволила бы затормозить самолет на месте. Разве что соберется у него перед колесами гармошкой. Кстати это самый реальный вариант если смотреть на картинку в первом посте.

 

Нашел интересные отзывы от физиков. В принципе я уже перебрал все технические пункты под спойлером. Будет досадно если оппоненты, не приведшие до этого ни одного разумного довода, скажут: "именно этого мы добивались!" Выходит я клюнул на троллинг. Хотя результаты голосовалки намекают на обратное
Как минимум я потратил время не зря со своими расчетами, может проголосовавшие "против" задумаются, что в физике нельзя "верить" или "не верить" - это не церковь.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

Типовые ошибки при решении задачи

Ошибка 1. "Интуитивно ясно, но хотелось бы услышать в явном виде..."
Главная ошибка - решать задачу с абсолютной серьёзностью, как будто перед вами не школьная задачка с бредово сформулированным условием, а сложная научная проблема.

Ошибка 2. Задача составлена некорректно - значит самолет не взлетит.
"Некорректное условие задачи" - это не волшебное заклинание против взлета реального самолета.

Ошибка 3. Задача составлена некорректно, значит и решить ее невозможно.
Вовсе не "значит". Это физика, а не математика.

Ошибка 4. Мне недостаточно данных для решения задачи...
Наоборот - данных слишком много.

Ошибка 5. Не учитывается масса колес, нелинейность силы трения в подшипниках, возможен эффект гироскопа ...
Это простая устная задача на сообразительность и проверку Вашего здравого смысла, а не докторская диссертация. Не растекайтесь "мыслию по древу".

Ошибка 6. Всё зависид атлёдчига.
Тоже правильно, но это не решение.

Ошибка 7. При определенных условиях самолёт взлетит, а при определенных не взлетит.
Попытка выдать бытовую умудренность и жизненный опыт за знание физики. Лучше покажите - что Вы можете как физик.

И т.д. и т.п. - смотри поиск в Интернете по ключевым словам "самолёт" и "транспортёр".

Источник
Комментарии к нему

 

Видео от разрушителей уже выкладывали?

 

Причем, строгое соблюдение этого условия невозможно при современном развитии науки и техники (не указан допуск на синхронизацию скоростей и др. важные характеристики - т. е. совпадение должно быть идеальным) Из чего следует, что экспериментально эту задачу нельзя исследовать

 

Вопрос:

Ответ (скорее всего не устроит многих, но заставит тщательнее формулировать условия):
https://sites.google.com/site/zadachaprosamolet/home

 

chnav, для начала о некоторых Ваших странностях (если это не троллинг):
второй раунд темы (с голосованием) начат именно после приведенного urban этого "Правильного решения". Сразу после него я писал, что это "решение" (от Anton 777777), растиражированное им по многим форумам, там же было оценено как явно неадекватное. Самые бредовые цитаты из него я там уже приводил... Теперь Вы вновь выкладываете ссылку на него и обильно цитируете эту бессмыслицу как откровение... Почему и зачем? Вы не читаете тему или у Вас плохо с памятью? Ведь так же невозможно что-то обсудить, - если Вы будете постоянно повторять одно и тоже... противоречить себе и здравому смыслу....
Теперь по Вашей "физике" (хотя к решению задачи она отношения и не имеет,- кто не понял ее без формул, тот не поймет и с формулами, имхо, - поэтому так... для профилактики...) :
Только вот за этот "расчет" Вам бы в школе поставили большой кол и отправили учить уроки:

поскольку сила трения качения так смешно не вычисляется, а равна отношению коэффициента трения материалов (0,02м) к радиусу колеса умноженному на вес, т.е. Ft =f/R*Силу тяжести на колесе.( у Су33 два передних колеса R=0.31м и два основных R=0.52м).
Поэтому для Вашего одноколесного самолета, со средним R колеса = 0,415м Ft была бы = 0,02/0,415*320000 Н= 15421Н как говорится, - почувствуйте разницу и хоть раз признайте свою ошибку.
Кроме того, при утверждениях типа: "Лента пытается ускориться, но сила сопротивления качению не изменилась..." и.т.п. учтите, что только при малых скоростях качения сила трения качения не зависит от скорости. Если скорость качения станет приближаться к скорости деформации в материале ленты ВПП, то трение качения будет резко возрастать и начнет даже превышать трение скольжения.(Вспомните печальный ролик с Як42). Хотя... все это и выходит за условия задачи.

И еще к вопросу о Вашей аргументации:

Вот так теперь уже. А совсем недавно Вы утверждали, что мотодельтаплан на ж/д платформе никуда не уедет... человек на роликах останется на станции в метро... Опишите тогда уже с этих Ваших новых позиций ту мою историю с мотодельтопланом.

 

Надо в аэропортах так же делать. Проводить голосование среди пассажиров - взлетит самолёт или не взлетит.

 

Оффтоп

И весь полет в салоне самолета форум - сядет-не сядет или есть третий вариант! Самые отчаянные спорщики договариваются с летчиками... Ставки растут!

 

Опять вы меня вспомнили! )))) Надеюсь это не что-то личное?
Вы считаете это решение не правельное при том что сила трения отсутствует?
Ответьте плиз! Просто я хотел бы уже закрыть тему)))))) но получается я остаюсь крайним, потому что меня устроило это простое "решение" с отсутствием силы трения!

 

Анатолий
В ситуации с инерцией на платформе - вы что, издеваетесь ? У вас дельтаплан вообще уезжает на платформе как прикрученный болтами. Я хоть потрудился привести выкладки, что он набирает сходную с платформой скорость только через 100 секунд. Это равносильно "оставаться на месте". Вы тоже опускаете многие вещи, мол "догадайтесь сами".

Мой расчет поверхностный, я не знаток радиусов колес самолетов, рад что удалось вытащить из вас хоть какие-то числа. По поводу трения качения колеса - 0.02 это _приведенное_ значение, которое отлично сходится с реальными испытаниями выбега автомобилей на 4-х колесах и реальных скоростях (извините - доступа к испытаниям самолетов при качении их по платформе 1000км/ч у меня нет). Значение 0.02 - уже учитывает деформацию покрышки, радиус колеса и реальные скорости. А вы вносите это значение в свою формулу словно это трение в подшипнике.
Можете умножить на 3 колеса, можете начать учитывать радиус - но тогда и коэффициент трения в подшипнике вносите другой 0.001.

Что касается деформации полотна на большой скорости - это очередное новое условие, добавленое вами. Когда в условии задачи будет описан конвейер (материалы, длина, мощность приводного двигателя и пр.) - тогда и будем заниматься конвейером - как и на какой скорости начнет двигаться нижний слой воздуха (дополнительный набегающий воздух), как он повлияет на подъемную силу, что случится с весом самолета, что случится раньше - самолет закопается в конвейере или взлетит...
А раз в условиях задачи этого нет - принимается что материал и плоскость конвейера должны быть такими же как и в случае с обычной ВПП, т.е. из ровных бетоных плит. Будем считать как они деформируются.
Я могу доказать что самолет не взлетит даже с неподвижной ВПП (потому что у меня в уме ВПП из жидкой грязи, но вы об этом не знаете).

Я бы не отказался чтобы кто-то точно сформулировал условие из задачи: система управления подстраивает скорость ленты. Итак: какая скорость измеряется, в какой точке у какого объекта, чтобы система управления подстроила скорость ленты - опять же, какую скорость ленты ? В какой точке ленты ?

PS: очень неприятный спор - сидит эдакий умудренный физик, ухмылки, улыбки, "вы ещё меня поучИте" ... ему формулы, числа - в ответ "вот тут ошибка", "а раньше вы не учитывали это" (вариант знаменитого "всё что вы скажете может быть обращено против вас" - видимо поэтому Анатолий старается приводить поменьше выкладок, ограничивается смайликами).
Давайте поступим так - я уже привел свое доказательство того, что самолет взлетит, привел основные силы, действующие в горизонтальном направлении, доказал что ничто не мешает ему разогнаться. Теперь ваша очередь учесть все силы, которые вы пожелаете, и доказать что самолет не взлетит. Мы будем ковырять в носу, смотреть на формулы и выискивать ошибки. А в конце скажем: этого нет в условиях задачи...

 

Вот-вот!!!
Можно еще категоричнее: нас призывают ничего не выдумывать и строго следовать условиям задачи. В условии не описаны материалы и схемы механизмов. Не даны условия окружающей среды. Нет чертежа планера самолета.
"Взлетальщикам"* навязывают, что у ленты идеальный привод - мгновенная реакция и неограниченная скорость!

Значит - деформацией ленты пренебрегаем (идеальный материал).
Трением пренебрегаем (идеальное колесо)
САМАЛЕТТТ ВЗЗЛЕТИТТТТ, Б.БУДУ-у-у-у!... Тьфу, блин,.. сорвался. Я же закодировался от этой темы в наркодиспансере

Оффтоп

chnav, большое спасибо за ссылки по теме! Очень интересно.

 

При идеальных условиях (неограниченная мощность двигателей самолета и транспортера) - взлетит. Подъемная сила появится от набегающего потока воздуха, создаваемого винтами самолета или забором воздуха реактивными двигателями. Силу тяги самолета компенсирует сила трения транспортера (по условиям задачи).

 

Держись!
Я с тобой!

 

Позвольте небольшое уточнение, т.к. пропущено промежуточное звено в цепочке.
Поток появляется от движения крыла относительно воздуха. Для движения крыла нужно приложить силу. Двигатель лопастями забирает воздух спереди (возникает разрежение) и выбрасывает его сзади (возникает избыточное давление). Перепад давлений толкает двигатель.
Двигатель тянет самолет вперёд относительно массы воздуха. В случае с реактивным двигателем избыточное давление ещё больше т.к. воздух дополнительно нагревается в камерах сгорания.
Как влияет лента на поток воздуха ? По условиям задачи - никак.

А вообще Lex K-G ещё раз повторил грамотную мысль, в чем заковырка задачи - нельзя идеализировать одни условия (идеальный конвейер, не поддающийся законам физики) и тут же придумывать ограничения "у нас колеса крутятся с трудом" (только что самолет взлетал по обычной ВПП и колеса крутились нормально, и вообще я приводил расчеты выше), "у нас лента гармошкой" (только что конвейер был идеальным). Типичный софизм.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер