Engineering

Übergangsflug eines Kipprotorflugzeugs

Übertragen Sie den Auftrieb von zwei schwenkbaren Rotoren auf einen Flügel. Prüfen Sie, ob Wellenleistung und Übergangszeit ausreichen, um beim Beschleunigen die Höhe zu halten.

Von Mykhailo Makarov

Bild aus der Anwendung

Was passiert

Beginnen Sie im Schwebeflug und neigen Sie dann die Gondeln. Vergleichen Sie einen langsamen mit einem schnellen Übergang oder erhöhen Sie die Masse. Die Höhenregelung kann mehr Schub anfordern, aber die Leistungsgrenze nicht überschreiten.

Längsbewegung eines Massepunkts bei vorgegebener horizontaler Flugzeuglage, zwei ideale Rotorscheiben und eine glatte Flügelpolare mit Strömungsabriss. Rollen, Gieren, Rotor-Flügel-Wechselwirkungen und Wirbelringzustand werden nicht modelliert. Es handelt sich um ein allgemeines Flugzeugmodell, nicht um zertifizierte Leistungsdaten. Die Verfolgungsansicht staucht Höhe und Bodenstrecke; die Anzeigen verwenden reale SI-Einheiten.

Zum Ausprobieren

Das Modell und seine Grenzen

Weitere Experimente

Zum Katalog

Engineering

Hubschrauberrotor: Auftrieb aus bewegter Luft

Ändern Sie die kollektive Steigung und Rotordrehzahl; vergleichen Sie den Schub der Blattelemente, die induzierte Strömung und die zum Schweben erforderliche Kraft.

Engineering

Notbremsung und ABS

Auf einer nächtlichen Straße taucht 70 m vor einem Auto mit 100 km/h ein Fußgängerüberweg auf. Der Fahrer braucht eine Sekunde zum Reagieren, dann steigt der Pedaldruck an und erreicht über die Hydraulik die Bremssättel. Ohne ABS blockieren die Räder, die Reifen rutschen mit der Reibung des vollen Schlupfs und hinterlassen schwarze Spuren - auf trockenem Asphalt ist das Rutschen nach dem Blockieren genau v^2/(2 mu g), und das Auto bleibt auf dem Überweg stehen. Mit ABS bauen die Ventile jeder Achse je nach Schlupf und Radverzögerung Druck auf, halten ihn und lassen ihn ab, so dass der Schlupf nahe dem Gipfel der Reifenkurve bleibt: das Auto hält vorher, zwischen den Formeln mit Haft- und Gleitreibung, und die Vorderräder behalten den Halt zum Lenken. Versuchen Sie nassen Asphalt, Schnee und Eis - auf Eis hat die Kurve keinen Gipfel, und ABS gewinnt nichts -, verlangsamen Sie den Regler und verfolgen Sie jedes Joule bis in die Bremsen, die Reifen und das Rollen.

Engineering

Crashschlitten und Knautschzonen

Ziehen Sie unter den Flutlichtern einer Crashhalle ein Auto gegen eine Betonbarriere und sehen Sie es in Zeitlupe. Die beiden Crashboxen falten sich Falte um Falte bei der mittleren Kraft, die die Abramowicz-Jones-Formel für ihre Wanddicke und Breite gibt; bei fünfzehn Kilometern pro Stunde nehmen sie die ganze Energie, und das Auto steht genau dort, wo die Faltarbeit seiner kinetischen Energie gleicht. Bei sechsundfünfzig falten sich auch die Längsträger dahinter, bei achtzig setzt der Motorblock auf die Barriere auf, und die Verzögerung schnellt hoch. Der angeschnallte Dummy rutscht durch die Gurtlose, bevor der Gurt ihn fasst - mehr Lose, und seine Spitzenverzögerung und das Kopfverletzungskriterium steigen. Jedes Joule wird in Falten, Gurt und Rückprall verfolgt.