Druyd:Knowledge

Flug

Storyboard

Um in konstanter Höhe zu fliegen, muss das Objekt (Flugzeug / Vogel) den Anstellwinkel des Flügels an den Antrieb anpassen, um dem Gewicht entgegenzuwirken und die gewünschte Geschwindigkeit beizubehalten.

>Modell

ID:(1463, 0)

Mechanismen

Beschreibung

<druyd>mechanisms</druyd>

ID:(15169, 0)

Flügel im Fluss

Beschreibung

Wenn wir annehmen, dass der Strömung um einen Flügel laminar ist, können wir mehrere Schichten um den Flügel herum beobachten. Diejenigen auf der Oberseite sind aufgrund der nach oben gerichteten Krümmung tendenziell etwas länger, während die unteren Schichten tendenziell kürzer und daher näher am Flügel sind. <druyd>image</druyd> Angenommen, die Strömung ist so, dass diese Schichten konvergieren, sodass Punkte auf beiden Seiten des Flügels, die nah beieinander liegen, nach dem Ablösen der Strömung wieder in die gleiche relative Position zurückkehren, wird die Geschwindigkeit der oberen Schichten zwangsläufig höher sein als die der unteren Schichten. Es ist wichtig zu beachten, dass dies nur eine Annahme ist, und es besteht keine echte Notwendigkeit für eine Konvergenz; tatsächlich könnten sie ohne Probleme auch aus dem Takt geraten.

ID:(7016, 0)

Kraft auf den Flügel

Beschreibung

Da die Geschwindigkeit in den oberen Schichten des Flügels größer ist als in den unteren Schichten, dass der Druck auf der Oberseite des Flügels geringer ist als auf der Unterseite. <druyd>image</druyd> Das bedeutet effektiv, dass von unten auf den Flügel eine größere Kraft wirkt als von oben, was zur Erzeugung einer Auftriebskraft führt.

ID:(7018, 0)

Flug, Kräftegleichgewicht

Beschreibung

Die Kräfte, die auf ein Flugzeug oder einen Vogel einwirken, können in zwei grundlegende Kategorien unterteilt werden: Kräfte, die die Kontrolle über die Bewegung des Schwerpunkts beeinflussen: • <var>6120</var>, die <var>10204</var> entgegenwirkt. • <var>10078</var>, die <var>6124</var> entgegenwirkt. Kräfte zur Erzielung der Rotation des Flugzeugs oder Vogels um den Schwerpunkt, die durch die Querruder an den Flügeln und das Seitenruder erreicht werden: • Die Querruder ermöglichen die Erzeugung eines Drehmoments, indem sie den Auftrieb an jedem Flügel asymmetrisch verändern. • Das Seitenruder steuert die Richtung des Flugzeugs oder Vogels, indem es den Luftstrom umlenkt. <druyd>image</druyd> Wichtige Parameter zur Steuerung der Bewegung des Schwerpunkts sind: • <var>6117</var> und <var>6123</var>. • <var>6119</var> und <var>6122</var>, wobei letzteres von <var>6121</var> abhängt.

ID:(11080, 0)

Modell

Beschreibung

<druyd>model</druyd>

ID:(15170, 0)

Flug

Beschreibung

Variablen

Symbol

Text

Variable

Wert

Einheiten

Berechnen

MKS-Wert

MKS-Einheiten

$F_L$

F_L

Auftriebskraft

$\rho$

rho

Dichte

kg/m^3

$C_L$

C_L

Einfaches Modell für Nachhaltigkeit Koeffizient

$S_p$

S_p

Gesamtobjektprofil

m^2

$F_R$

F_R

Gesamtwiderstandskraft

$v$

Geschwindigkeit in Bezug auf das Medium

m/s

$m$

Körpermasse

$S_w$

S_w

Oberfläche, die Auftrieb erzeugt

m^2

$P$

Power of flight

$c$

Proportionalitätskonstante Koeffizient Nachhaltigkeit

1/rad

$F_g$

F_g

Schwerkraft

$C_W$

C_W

Widerstandskoeffizient

$F_W$

F_W

Widerstandskraft

$\alpha_s$

alpha_s

Winkel für Aufzüge erforderlich

rad

Berechnungen

Gleichung

Zahl

Zuerst die Gleichung auswählen:

, dann die Variable auswählen:

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Berechnungen

Symbol

Gleichung

Gelöst

Übersetzt

Variable

Gegeben

Berechnen

Ziel :

Gleichung

Zu verwenden

Gleichungen

$ F_g = m_g g $

F_g = m_g * g

(ID 3241)

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

F_L = rho * S_w * C_L * v ^2/2

<var>6120</var>, zusammen mit <var>6337</var>, <var>5342</var>, <var>10201</var>, <var>10202</var>, <var>10199</var>, <var>10200</var> und <var>6110</var>, findet sich in <druyd>equation=15156</druyd> Wenn wir <var>6117</var> betrachten, gegeben durch <var>6337</var>, <var>10199</var> und <var>10200</var>, <druyd>equation=15154</druyd> und f r <var>6119</var>, definiert als <druyd>equation=15155</druyd> erhalten wir <druyd>equation</druyd>

(ID 4417)

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

F_W = rho * S_p * C_W * v ^2/2

hnlich wie die Gleichung f r <var>6120</var> unter Verwendung von <var>5342</var>, <var>6119</var>, <var>6117</var> und <var>6110</var> abgeleitet wurde <druyd>equation=4417</druyd> entspricht in dieser Analogie das, was <var>6117</var> entspricht, <var>6123</var> und <var>6119</var> entspricht <var>6122</var>, woraus <var>6124</var> berechnet wird: <druyd>equation</druyd> Der Widerstandsbeiwert wird gemessen und bei turbulenten Str mungen ber aerodynamischen K rpern werden blicherweise Werte um 0,4 ermittelt.

(ID 4418)

$ F_R = \displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_w v ^2 + \displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 S_w \rho }\displaystyle\frac{1}{ v ^2}$

F_R = rho * S_p * C_w * v ^2/2+2* m ^2* g ^2/( c ^2* S_w * rho * v ^2)

Unter Verwendung der Beziehungen von <var>8480</var> mit <var>6120</var>, <var>6124</var> und <var>6121</var> k nnen wir unter Verwendung der Widerstandskraft mit <var>5342</var>, <var>6122</var>, <var>6123</var> und <var>6110</var>: <druyd>equation=4418</druyd> und der Auftriebskraft mit <var>6117</var> und <var>6119</var>: <druyd>equation=4417</druyd> unter Verwendung der Beziehung f r <var>6119</var> mit <var>6165</var>: <druyd>equation=4441</druyd> unter Verwendung der Beziehung f r den Sinus des kleinen Anstellwinkels $\alpha$: <druyd>equation=9580</druyd> und des Kosinus: <druyd>equation=14473</druyd> bei der Bedingung, das Gewicht des Vogels oder Flugzeugs f r <var>6150</var> und <var>5310</var> auszubalancieren: <druyd>equation=4443</druyd> erhalten wir: <druyd>equation</druyd>

(ID 4546)

$ P = F_R v $

P = F_R * v

Die Leistung wird definiert als Energie $\Delta W$ pro Zeit $\Delta t$ gem der Gleichung: <druyd>equation=4439</druyd> Da die Energie gleich der Kraft $F$ multipliziert mit der zur ckgelegten Strecke $\Delta s$ ist, haben wir: <druyd>equation=335</druyd> Daher erhalten wir: <meq>P=\displaystyle\frac{\Delta W}{\Delta t}= F_R \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}</meq> Da jedoch die zur ckgelegte Strecke in einem Zeitintervall die Geschwindigkeit $v$ ist: <druyd>equation=3152</druyd> Schlie lich k nnen wir den Ausdruck f r die Leistung wie folgt schreiben: <druyd>equation</druyd>

(ID 4547)

$ P =\displaystyle\frac{1}{2} \rho S_p C_W v ^3 + \displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 S_w \rho }\displaystyle\frac{1}{ v }$

P = rho * S_p * C_W * v ^3/2+2* m ^2* g ^2/( c ^2* S_w * rho * v )

<var>8480</var> ist eine Funktion von <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>6122</var>, <var>6165</var>, <var>6150</var> und <var>5310</var>, was gleich ist <druyd>equation=4546</druyd>, daher, unter Verwendung der Gleichung f r <var>6331</var> <druyd>equation=4547</druyd>, erhalten wir: <druyd>equation</druyd>.

(ID 4548)

$ F_R = F_W \cos \alpha + F_L \sin \alpha $

F_R = F_W *cos( alpha )+ F_L *sin( alpha )

Die horizontale Komponente des Auftriebs entspricht der Kraft $F_L$ multipliziert mit dem Sinus des Anstellwinkels $\alpha$: <meq>F_L \sin\alpha </meq> und die horizontale Komponente des Widerstands entspricht der Kraft $F_W$ multipliziert mit dem Kosinus des Anstellwinkels $\alpha$: <meq>F_W \cos\alpha </meq> Daher wird die Gesamtwiderstandskraft wie folgt berechnet: <druyd>equation</druyd>

(ID 9579)

Beispiele

Mechanismen

<druyd>mechanisms</druyd>

(ID 15169)

Fl gel im Fluss

Wenn wir annehmen, dass der Str mung um einen Fl gel laminar ist, k nnen wir mehrere Schichten um den Fl gel herum beobachten. Diejenigen auf der Oberseite sind aufgrund der nach oben gerichteten Kr mmung tendenziell etwas l nger, w hrend die unteren Schichten tendenziell k rzer und daher n her am Fl gel sind. <druyd>image</druyd> Angenommen, die Str mung ist so, dass diese Schichten konvergieren, sodass Punkte auf beiden Seiten des Fl gels, die nah beieinander liegen, nach dem Abl sen der Str mung wieder in die gleiche relative Position zur ckkehren, wird die Geschwindigkeit der oberen Schichten zwangsl ufig h her sein als die der unteren Schichten. Es ist wichtig zu beachten, dass dies nur eine Annahme ist, und es besteht keine echte Notwendigkeit f r eine Konvergenz; tats chlich k nnten sie ohne Probleme auch aus dem Takt geraten.

(ID 7016)

Kraft auf den Fl gel

Da die Geschwindigkeit in den oberen Schichten des Fl gels gr er ist als in den unteren Schichten, dass der Druck auf der Oberseite des Fl gels geringer ist als auf der Unterseite. <druyd>image</druyd> Das bedeutet effektiv, dass von unten auf den Fl gel eine gr ere Kraft wirkt als von oben, was zur Erzeugung einer Auftriebskraft f hrt.

(ID 7018)

Flug, Kr ftegleichgewicht

Die Kr fte, die auf ein Flugzeug oder einen Vogel einwirken, k nnen in zwei grundlegende Kategorien unterteilt werden: Kr fte, die die Kontrolle ber die Bewegung des Schwerpunkts beeinflussen: • <var>6120</var>, die <var>10204</var> entgegenwirkt. • <var>10078</var>, die <var>6124</var> entgegenwirkt. Kr fte zur Erzielung der Rotation des Flugzeugs oder Vogels um den Schwerpunkt, die durch die Querruder an den Fl geln und das Seitenruder erreicht werden: • Die Querruder erm glichen die Erzeugung eines Drehmoments, indem sie den Auftrieb an jedem Fl gel asymmetrisch ver ndern. • Das Seitenruder steuert die Richtung des Flugzeugs oder Vogels, indem es den Luftstrom umlenkt. <druyd>image</druyd> Wichtige Parameter zur Steuerung der Bewegung des Schwerpunkts sind: • <var>6117</var> und <var>6123</var>. • <var>6119</var> und <var>6122</var>, wobei letzteres von <var>6121</var> abh ngt.

(ID 11080)

Modell

<druyd>model</druyd>

(ID 15170)

Schwerkraft

<var>4977</var> basiert auf <var>8762</var> des Objekts und auf einer Konstanten, die die Intensit t der Gravitation an der Oberfl che des Planeten widerspiegelt. Letztere wird durch <var>5310</var> identifiziert, was $9.8 m/s^2$ entspricht. Daraus folgt, dass: <druyd>kyon</druyd>

(ID 3241)

Auftriebskraft

Um einen h heren Druck unterhalb als oberhalb des Fl gels zu erzeugen und Auftrieb zu generieren, wird das Bernoulli-Prinzip angewendet und die fehlende Energieerhaltungsdichte durch <var>6119,1</var> korrigiert. Der Druck ber dem Fl gel, <var>6120</var>, kann unter Verwendung von <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6119</var> und <var>6110</var> mithilfe der folgenden Formel gesch tzt werden: <druyd>kyon</druyd>

(ID 4417)

Gesamtfestigkeitsst rke

Um <var>8480</var> zu berechnen, gehen wir von kleinen Winkeln aus und betrachten eine Situation, in der der Winkel so beschaffen ist, dass er <var>6150</var> beibeh lt. Unter Verwendung dieser Annahme und der Variablen <var>6119</var>, <var>6122</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>5310</var>, <var>6165</var>, <var>5342</var> und <var>6110</var> erhalten wir den folgenden Ausdruck: <druyd>kyon</druyd>

(ID 4546)

Berechnung der Gesamtwiderstandskraft

Die Gesamtwiderstandskraft setzt sich aus den horizontalen Komponenten der Widerstandskraft des Profils des Fl gels $F_W$ und der Auftriebskraft $F_L$ zusammen, die aus dem Anstellwinkel $\alpha$ berechnet werden k nnen: <druyd>kyon</druyd>

(ID 9579)

Widerstandskraft

<var>6124</var> se puede utilizar con <var>5342</var>, <var>6122</var>, <var>6123</var> y <var>6110</var> de acuerdo con la siguiente f rmula: <druyd>kyon</druyd>

(ID 4418)

Flugleistung

Die Leistung $P$ ist die Energie pro Zeiteinheit, die aufgebracht werden muss, um eine gegebene Kraft $F_R$ aufrechtzuerhalten. Daher kann sie durch Multiplikation der Kraft mit der Geschwindigkeit $v$ berechnet werden: <druyd>kyon</druyd>

(ID 4547)

Allgemeine Flugleistung

Um <var>6331</var> zu erhalten, muss man <var>8480</var> mit <var>6110</var> multiplizieren. Da <var>8480</var> eine Funktion von <var>5342</var>, <var>6117</var>, <var>6123</var>, <var>6122</var>, <var>6165</var>, <var>6150</var> und <var>5310</var> ist, was gleich ist: <druyd>equation=4546</druyd>, ergibt sich das Potenzial als <druyd>kyon</druyd>.

(ID 4548)

ID:(1463, 0)