Wieso fliegen flugzeuge nicht ins all?

hallo leute

eine blöde frage eines bwl studenten… *immerdiese dummen bwler*…
ich frage mich: wieso fliegt ein flugzeug nicht schnurstracks ins weltall??? schwer zu erklären: die erde ist rund… ein flugzeug (da geh ich von aus) fliegt immer geradeaus, horizontal…).
muss der pilot (meinetwegen auf dem lug von germany nach australien) mit der Rundung der erde fliegen, sprich das flugzeug absenken???
versteht ihr, was ich meine? würde er geradeausfliege, würde es ja nach ein paar km ins universum gehen…
hihi… schnall ich nicht.

JaJa, die bwl´er…*grins*
Ich will mal ein paar Gedankenanregungen dazu geben.
Also, um den Anziehungsbereich der Erde zu verlassen brauchts eine Geschwindigkeit von ca. 11 km pro Sekunde. Eine Blackbird (Aufklärer für große Höhen) fliegt mit maximal 1 km / sec. Das reicht also nicht, um wie ein abgerutschter Karussellbremser von dannen zu segeln. Mithin hat sich auch das Korrigieren der Erdkrümmung („Nase runter“) erledigt.

Nu stellen wir uns mal vor, Werner hätte eine Blackbird frisiert, so richtig nach Altvätersitte ein schnelles Teil daraus gebaut. Nennen wir es doch einfach „Red Blackbird-Killer“, das Ding kann die 11 km / sec in weniger als ein Flaschbier erreichen. Irgendwann geht ihm aber wortwörtlich die Luft aus. Und zwar genau dann, wenn keine mehr da ist, weil er die Atmosphäre verlassen hat. Aber bereits viel früher würde der Auftrieb wegen der fallenden Luftdichte aufhören und auch die Triebwerke, die ja nur Treibstoff verbrennen wenn Luft da ist, ausgehen.
Deshalb führen Weltraumraketen ihren Sauerstoff auch mit sich.
Schade also, für konventionelle Flugzeuge ist irgendwo bei 30 km Höhe Schluß.
Es gibt zwar Ideen, mit entsprechend konstruierten Flugzeugen in sehr großen Höhen Flugzeiten und Treibstoff zu sparen, aber bis in den Raum reicht auch das sicher nicht.
Bleibt als Trost Wilhelm Busch:
Wenn einer der -mit Mühe kaum -
gestiegen ist auf einen Baum
schon meint, daß er ein Vogel wär´
so irrt sich der…

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Also, um den Anziehungsbereich der Erde zu verlassen brauchts
eine Geschwindigkeit von ca. 11 km pro Sekunde. Eine Blackbird
(Aufklärer für große Höhen) fliegt mit maximal 1 km / sec. Das
reicht also nicht, um wie ein abgerutschter Karussellbremser
von dannen zu segeln. Mithin hat sich auch das Korrigieren der
Erdkrümmung („Nase runter“) erledigt.

Hallo Bernd,

wenn ein Objekt Fluchtgeschwindigkeit (in Richtung All) von ca. 11,2 km/s erreicht, verlässt dieses Objekt für immer die Erde.
Gilt aber auch die Umkehrung ? Ich glaube nicht. Ich könnte mir vorstellen beliebig langsam die Erde zu verlassen. Den Anziehungsbereich der Erde wird man sowieso nicht verlassen können, da er bis ins Unendliche reicht (Die Anziehung wird quadratisch kleiner und bel. klein). Der Mond liegt ja bekanntlicherweise auch im Anziehungsbereich der Erde.
Mit „Flugzeug ins All“ sind wahrscheinlich keine interstelaren Raumflüge gemeint, sondern nur das Verlassen der Atmosphäre.
Flugzeuge, die auf eine Atmosphäre angewiesen sind (Propellermaschinen, Ballons) werden dies wohl nicht schaffen. Aber Flugzeuge mit Strahltriebwerke schon, wenn der zur Verbrennung benötigte Sauerstoff (wie bereits erwähnt) nicht aus der Atmosphäre stammt.

Gruß Frank

Hallo Enno

eine blöde frage eines bwl studenten… *immerdiese dummen
bwler*…
ich frage mich: wieso fliegt ein flugzeug nicht schnurstracks
ins weltall??? schwer zu erklären: die erde ist rund… ein
flugzeug (da geh ich von aus) fliegt immer geradeaus,
horizontal…).
muss der pilot (meinetwegen auf dem lug von germany nach
australien) mit der Rundung der erde fliegen, sprich das
flugzeug absenken???
versteht ihr, was ich meine? würde er geradeausfliege, würde
es ja nach ein paar km ins universum gehen…
hihi… schnall ich nicht.

Eigentlich ist das eine Frage, welche man sich meistens im zarten Kindesalter stellt, aber ich werde jetzt NICHTS über die entwicklungspsychologischen Parallelen zu BWLern schreiben …

Also es gibt da mal 3 verschiedene Prinzipien nach denen man sich in die Lüfte erheben kann:

  1. Statischer Auftrieb: (Balon, Zeppelin) Der Flugapparat ist leichter (hatt eine geringere Dichte) als das ihn umgebende Medium. Da aber die Dichte der Luft mit zunehmender Höhe abnimmt stellt sich irgenwann ein Gleichgewicht her und dann gehts nicht mehr weiter aüfwärts.

  2. Dynamischer Auftrieb: (Flugzeug) Der Flugapparat ist schwerer als die Luft. Hier wird der Auftrieb dadurch erzeugt, dass die die Luft auf der Flügeloberseite einen weiteren Weg zurücklegen muss als auf der Oberseite. Dadurch entsteht auf der Oberseite ein Unterdruck welcher den Flügel nach oben saugt. Die Stärke des Unterdrucks ist von der der Geschwindigkeit mit welcher die Luft vorbeiströmt (je schneller desto grösser der Unterdruck) und aber auch hier von der Dichte der Luft abhängig und nimmt mit der Luftdichte stetig ab. Mit einen Antrieb funktioniert das ganze natürlich besser, aber es gibt ja auch die Segelflugzeuge. Wie in den anderen Antworten schon gezeigt, ist da dann noch das Problem, dass Verbrennungsantriebe Sauerstoff benötigen, welcher mit zunehmender Höhe halt auch immer weniger wird.

  3. Rohe gewalt: (Rakete, Kampfjets, je nach Betrachtungsweise Helikopter) Hier wird einfach mit dem Antrieb soviel Kraft erzeugt, dass die Erdanziehung überwunden wird. Aber auch hier gilt, dass wenn man den Sauerstoff nicht mitführt er mit zunehmender höhe immer weniger wird und somit die Leistung auch abnimmt.

Hast du jetzt den Durchblick ??

MfG Peter(TOO)

Flugzeuge, die auf eine Atmosphäre angewiesen sind
(Propellermaschinen, Ballons) werden dies wohl nicht schaffen.
Aber Flugzeuge mit Strahltriebwerke schon, wenn der zur
Verbrennung benötigte Sauerstoff (wie bereits erwähnt) nicht
aus der Atmosphäre stammt.

Zunächst einmal ist ein Flugzeug immer auf die Atmosphäre angewiesen, weil es sonst keinen dynamischen Auftrieb erfährt. Zwar ist der Gleitwinkel unabhängig von der Dichte der Luft, aber nach Kutta-Joukowski muß die Geschwindigkeit des Flugzeugs umgekehrt Proportional zur Wurzel der Luftdichte steigen. Um also den gleich Auftrieb bei einem hundertstel des Luftdrucks zu erzielen muß ein Flugzeug zehn mal so schnell fliegen. Je höher man also kommt, um so geringer wird die Dichte der Atmosphäre und um so größer wird die notwendige Geschwindigkeit. Spätestens in der Höhe, in der die Reisegeschwindigkeit das dritte Kepplersche Gesetz erfüllt ist für ein Flugzeug schluß. Dann nämlich kann es nicht weiter beschleunigen ohne bereits von der Zentrifugalkraft nach außen getragen zu werden und der aerodynamische Auftrieb verliert an Bedeutung. Wird an diesem Punkt weiter beschleunigt, dann verwandelt sich das Flugzeug in eine Rakete. Leider ist ein derartiges einstufiges System nicht mit der heutigen Antriebstechnik machbar. Gewöhnliche luftatmende Triebwerke geht bereits lange vorher der Sauerstoff aus und Raketen, die ihr eigenbes Oxidanz mitnehmen sind zu schwer um einen stabilen Erdorbit in einem Stück zu erreichen.

Es gibt allerdings auch vielversprechende Forschungsprojekte, mit denen sich das ganze vielleicht doch bewerkstelligen läßt. Das sind sogenannte Staustrahltriebwerke die so gut wie keine Höchstgeschwindigkeit kennen. Bei ihnen wird die Luft nur in der Anfangsphase durch eine Turbine komprimiert, aber ab einer bestimmten Geschwindigkeit ist der Staudruck vor dem Triebwerk so groß, daß die Turbine abgeschaltet werden kann. Jetzt muß man nur noch kräftig Treibstoff hineinpumpen und der Schub wird mit wachsender Geschwindigkeit immer größer. Durch die hohe Kompression arbeitet dieses Triebwerk noch in Höhen, in denen gewöhnlichen Strahltriebwerken längst die Luft ausgegangen ist und wenn es eine Höhe erreicht, bei der wirklich kein Sauerstoff mehr vorhanden ist, hat es bereits die erste kosmische Geschwindigkeit erreicht.
Das Dumme an der Geschichte ist nur, daß bereits in der Atmosphäre Geschwindigkeiten erreicht werden müssen, bei denen sich die Luft auf über 1800°C erhitzt. Bislang ist kein Material bekannt, das derartigen Belastungen standhält und gleichzeitig zum Bau aies Triebwerks geeignet ist.

4 Like

hi :smile:

Das Dumme an der Geschichte ist nur, daß bereits in der
Atmosphäre Geschwindigkeiten erreicht werden müssen, bei denen
sich die Luft auf über 1800°C erhitzt. Bislang ist kein
Material bekannt, das derartigen Belastungen standhält und
gleichzeitig zum Bau aies Triebwerks geeignet ist.

1800°C wären vielleicht irgendwie noch zu schaffen. aber jetzt kommt das wirklich problem !!! der druck wird nicht konstant erzeugt sondern zur weiteren erhöhung des staustrahldruckes schwellend und dabei können durchaus drücke von weit über 50bar auftreten!!!
bei einem flugzeug mit einem solchen triebwerk gibt es eigentlich kein flugzeug mehr, denn die ganze zelle ist sozusagen triebwerk. bereits an der flugzeugnase wird damit begonnen der staudruck aufzubauen, dh. die enorme druck/temp. belastung ist nicht nur im triebwerk (aber hauptsächlich) sondern auch auf der flugzeugzelle!!!

ps.:scramjet glaub ich wäre für so ein projekt (mit flugzeug in den weltraum) genau das richtige. es ist am anfang ein ganz normales staustrahltribwerk und schaltet dann um in einen raketenmodus (es wird der mitgenommene sauerstoff wie in raketen verbrannt, mit wasserstoff oder kerosin). der nachteil von staustrahltriebwerken ist das sie erst ab ~2500km/h funktionieren, dh. man müsste sie glatt von einer blackbird wegstarten (wäre das billigste)!!!

cu einstein