Задача: взлетит, или не взлетит?

Точной формулировки в условии. Там просто сказано, что скорость полосы подстраивается под скорость ВРАЩЕНИЯ КОЛЁС, а не ДВИЖЕНИЯ САМОЛЁТА. Если понимать сие буквально (а я так понимаю) - это две большие разницы, я уже выше писал об обратной связи и почему такая система будет разгоняться. Да и не только я.
Есть и другая точка зрения (Вуду в особенности), считающая подобное условие абсурдным и принимающая указанную в задаче скорость как раз за скорость самолёта относительно воздуха. Вот с этой второй точки зрения у Вас всё правильно.

самолет не взлетит.
Итак, ставим самбик на полосу.
Допустим, Су-27.
Включаем форсажи.
Самолет начинает двигаться с ускорением вперед, допустим, это ускорение - 1 м\сек.
СУ реагирует через секунду, и запускает ленту транспортера.
Чтобы поставить самолет на то место где он стоял, через секунду после начала реакции и через две - после начала движения, система должна придать ленте ускорение 2 метра в секунду. Однако самолет также не будет стоять на месте - тяга двигателя сдвигает его вперед, с ускорением - 1 метр в секунду. Следовательно, чтобы путь, пройденный самолетом и лентой, был равен, ускорение ленты должны быть больше ускорения самолета.
Дальнейшее поведение системы зависит от соотношения тяги ТРД к силе его сопротивления.
1.Если СУ будет отслеживать положение самолета, и увеличивать ускорение ленты таким образом, чтобы самолет возвращался к начальному положению на полосе, у нас пойдет разгон системы, до определенного значения.
Так как сила тяги превосходит на порядки силу трения в подшибниках колес, то, согласно простым правилам дедушки Ньютона, произойдет ускорение всей системы до скорости:
0) до тех пор, пока сила трения в подшибниках колес не станет равной силе тяги.
Но это - XYй, так как сила тяги двигателя на взлетном режиме на пару порядков выше силы трения качения в подшибниках, и силы сопротивления качению колес в результате деформации шин.
а) пока трение в подшибниках левой и правой стойки шасси не станет разным, а подруливание передней стойкой станет неээфективной.
Самбик развернет, и выкинет с ленты, либо силой тяги вперед-вбок, либо движением ленты - назад-вбок.
б) пока не произойдет шимми передней стойки.
в) пока не лопнут пневматики.

2. Если двигатели будут работать на очень малом газу, сила тяги при этом будет равна силе трения качения в подшибниках колес и деформационного сопротивления покрышек, СУ сможет привести все в состояние равновесия, при котором положение самолета будет точно соотвествовать начальному, а скорости - быть постоянными.

3. Если сбросить газ, СУ начнет уменьшать скорость покрытия, и самолет останется в том же положении.


4. Чувствительность СУ.
Итак, мы должны иметь какое-то определенное расстояние, на котором может меняться положения самбика. Иначе, СУ не сможет реагировать на премещения самолета изменением ускорения движения ленты.

5. Стабилизация самолета поперек полосы.
Ветер, неравномерная тяга двигателей будут стремится его развернуть, поэтому, нужна система стабилизации, которая будет выдерживать паралельность осей самбика и вектора движения полосы.


6. Если всего этого не сделать, то ИМО где то на 300-350 км в час, самолет просто выкинет с полосы в бок, из-за нессиметричности сопротивления.

Тут еще кроется одна хитрость.
Дело в том, что для любого колесно-гусеничного двигателя, мгновенная скорость нижней точки колеса, которая соприкасается с дорожным покрытием (относительно центра колеса - оси), РАВНА скорости движения этого покрытия, (относительно оси - точки в центре колеса).
То есть, что самбик стоит на месте, скорость равна, что разгоняется по бетонке - скорость ПОКРЫТИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ И СКОРОСТЬ НИЖНЕЙ ТОЧКИ КОЛЕСА ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ - все равно одинаковы.

Таким образом, НИКАКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

"которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна"
 

НЕ СУЩЕСТВУЕТ!!!!!

Вот оно троянское заподло преткновения.
Ничего ведь отслеживать не надо, это свойство не системы управления, а свойство самого колеса - скорость вращения колеса всегда равна скорости движения оси колеса относительно покрытия.

НЕ НАДО НИКАКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, ЧТОБЫ СКОРОСТИ КОЛЕСА И ДОРОГИ БЫЛИ РАВНЫ!!!!

Кроме того, условие АБСОЛЮТНО_БЕСТОЛКОВОЕ.
Не сказанно, ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО РАВНА СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕС САМОЛЕТА.
Тут то и возникает раздор.
Дальше все зависит от того, каким образом мозги начнут собирать разорванную причинно следственную связь.
1. "прямой" вариант.
Все воспринимается "как есть" - то есть, не обращая внимания на неправильное условие, решаем задачу так, как она задана.
Если полотно. Оно едет навстречу самолету, который удерживается на месте тягой движка. СКОРОСТЬ ПОЛОТНА ОТНОСИТЕЛЬНО САМОЛЕТА (вот оно выпавшее звено, которое мозг вставляет сюда ) равна той скорости, с которой полотно едет ОТНОСИТЕЛЬНО ОКРУЖАЮЩЕЙ ЕГО СИСТЕМЫ ТОЧЕК ОТСЧЕТА -ВОЗДУХА.
Самолет стоит на месте в свой инерциальной системе отсчета, а маркер этой системы - допустим вышка КДП.
Самолет, который стоит на месте относительно КДП, не летит.
Дальше все упирается в технические сложности - устройство ленты, ускорения, скорость....

2. "дурной"вариант.
Натыкаемся на противоречие в условиях задачи, и трактуем условия так, что эти противоречия исчезают.....
извините, но стиль мышления таких людей мне совсем не понятен.
Самолет разгоняется с помощью тяги двигателя относительно вышки КДП.
Под шасси ему ленту транспортера 1 км длиной, и дернули ее назад.
Условие, при котором "чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна" соблюдается, так как это - НЕПРЕМЕННОЕ СВОЙСТВО КОЛЕСА. А НЕ КАКОЙ ТО МИФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
То есть, маркер инерциальной системы, в которой движется самолет - вышка КДП, но самбик летит относительно ее!!!!!
Но ведь в задаче ничего об этом не сказано.

Вот и все.....
Нарушение причинно-следственной связи.
Теперь я знаю как составлять нерешаемые задачи.


 

Взлетит и еще как. У Вас пара ошибок.

Что связывает самолет с полосой - шасси. Если мы можем разгонять бетонку до скорости нужной и на трение влевать, то нужно плевать и на таковое в шасси.

Кроме того есть момент, который ограничит по скорости и бетонку, и шасси - скорость света. Со временем, скорость достигнет такого уровня, что даже без трения - чисто энергетически расскручивать и колесо, и бетонку станет невозможным. Бетонку раньше.

Это, если мы решаем задачу хоть как-то приближенную к жизни. Если бетонка идеальна, то самолет такой же. Там вообще проблем нет.

Я сперва сделал раскладку мифической системы управления.
Потом - разоблачил загадку.
если Вы хотите поприкалываться, то это не ко мне, если действительно нашли ошибки то валяйте.
Но только в рамках классической механики.
Самолеты не взлетают на сверхсветовой скорости.

У нас механизм, который разгоняет ВПП (мне легче предствавить его в виде бесконечной ленты на роликах) работает от очень мощного двигателя.
Трение в этот механизме мы не учитываем, так как подразумеваем что даже с потерями на трение, лента крутится с такой скоростью, что стоящий на ней самолет остается неподвижен относительно КДП.

 

В условии задачи ничего не сказано про удержание самолёта на месте. Это Вы так трактуете. Другие трактуют иначе.

А самолет тоже имеет очень мощный двигатель.




Если трение не учитываем вообще, то крути полосу сколько хочешь под самолетом, последний с места не сдвинется даже с выключенным двигателем - инерция.

Ежели трение не учитывать, то наш самолет мы не сможем даже на полосу поставить, так как он немедленно укатится в направлении даже самого малейшего уклона местности.
А если копать глубже, то не учитывая трения, мы не сможем полосу в движение привести, не сможем пилота в кабину посадить, ну и так далее....

Дык мы ж не всё пучком трение не учитываем, а только в подшипниках колёс, т.е. берём идеальную для задач такого рода ситуацию. Как говорят физики "Трение так мало, что им можно пренебречь".

Тогда мы должны не учитывать и сопротивление качению колес.
Допустим, мы и это не учли.
Но тогда самолет не сможет стоять на покрытии, а будет съезжать с него вперед или назад.

Так покрытие у нас тоже идеально горизонтальное Или, если не нравится, имеет небольшой уклон к месту стоянки самолёта
А вообще, если так докапываться, можно в такие дебри забрести... задачи - одно, реал другое, и ИМХО не стоит комкать мероприятие

Все это уже перестает быть смешным...
Или людям делать нечего?
Или кто-то захотел заменить громоздкие паровые катапульты на авианосцах (для взлета) и аэрофинишеры (для торможения), быстробегущими лентами?
Мне в глубоком детстве приходила на ум такая мысль.
Садится самолет на авианосец, а там раскрученная лента, которая должна компенсировать движение самолета по палубе. Сел самолет, крылья попали в захваты, под ним полоса движется и "гасит" скорость. ))
Ха-ха-ха...

На самом деле все это похоже на задачу про то. Впрочем. Вот задача.
Может ли специализированный аппарат покинуть пределы Солнечной системы со скоростью на всем протяжении пути не превышающей 1 км/час?
Взлет с Земли, кстати.

Гы!!!

KDvr

Вообще-то, у самой Земли по орбите линейная скорость УЖЕ где-то 29.5 км/сек, надо полагать, это + к Вашему 1 км/час?

Ответ: конечно сможет уйти от Солнца на такой скорости, - если будет обладать источником с неисчислимыми запасами энергии, каким-нибудь аннигиляционным дигaтелем...

Если эта скорость поддерживается вечно и неважно каким способом, то конечно уйдет, хоть в Туманность Андромеды.

Обсуждение этой задачи в СЕТИ не прекращается. Прочитал интересное мнение:

«В условии сказано «покрытие может двигаеться против направления
взлета самолета». Но не сказано «только против». То есть может двигаться против движения самолёта, а может и по движению. Если покрытие будет двигаться со скоростью равной, по величине и направлению, скорости самолёта, то все проблемы решаются сразу. Условия задачи соблюдаются полностью. Самолёт взлетает.»

Товарищ не прав. В таком случае скорость колёс относительно покрытия будет равна нулю, а скорость покрытия относительно земли будет ненулевой. Что противоречит условию.
Но идея про движения покрытия по ходу самолёта интересна. ИМХО если скорость транспортёра (относительно земли) будет всегда вдвое меньше скорости самолёта, то всё будет пучком и условия задачи не нарушатся. Или нет?

Корректность поставленной задачи - крайне важна, иначе в процессе решения вынуждены будем постоянно давать уточнения или заниматься различного рода "интертрепацией".
Задача имеет ряд допущений, которые должны вести к значительному упрощению ситуации - если трение пренебрежимо мало, то аэродинамической раскладкой сил можно также пренебречь - и т.п. в итоге получим ракету в вакууме - но прикола ради - на колесах. Если реальной физикой или точнее сопроматом пренебречь, то решение такое:
у ракеты - самолета - только два состояния:
1. Неподвижное - двигатели НЕ работают;
2. Летит. С постоянным ускорением. (ежу ясно , что от системы координат зависит) - берем башню наблюдения.
Промежуток после включения - либо он равен 0 - и тогда как умозрительная задача, все ОК!
Или он не равен 0 - и система НЕ СУЩЕСТВУЕТ - т.к. при данных условиях ОНА НЕ МОЖЕТ существовать.

Т.е. в условиях залжено невозможность существования системы и при этом предлагается найти решение для всех случаев.

Забавно! Эта задачка летом и на руборде побывала (вследствие чего была обсосана со всех сторон, в том числе и мною).
 Ответ: взлетит только в случае, если:
 1 вследствие явлений погран слоя, бетонка будет создавать встречный поток достаточной мощности для отрыва (учитывая эффект поверхности_ака подушку)
2 Если пропеллеры или сопла обдувают профиль (особливо, если сильнее с верхней стороны) и мощность потока достаточна для создания подьемной силы, достаточной для значительного уменьшения сцепления с поверхностью - чтоб шасси, если торможение достаточно велико, проскальзывали.
3 Ессно, если тяговооруженность приближается к единице (или более её)
4 AVSTOL
 
 В классическом же понимании идеальных условий среды (забыв об 1, 2, ), то для взлета ему также потребуются идеальные шасси - по крепкости и отсутствию потерь на трение (качения - об полосу и скольжения - внутри структуры шасси - ака подшипники, т.д.) чтоб выдержать увеличенные нагрузки (реально даже в воздухе есть ограничение по скоростному напору на шасси. Примерно 300-350кмч, в зависимости от модели) и не расходовать мощь двигла на преодоление этого доп. сопротивления.
 В крайнем случае, если мощь двигла будет достаточна, чтоб обеспечить требуемое ускорение с учетом потерь на сопротивление шасси, также есть шанс взлететь.

Может ли специализированный аппарат покинуть пределы Солнечной системы со скоростью на всем протяжении пути не превышающей 1 км/час?
Взлет с Земли, кстати.

 

- относительно чего меряем? Солнца? Поверхности земли? Центра галактики?
 Единственное теоретически возможное состояние - относительно центра земли. -Забываем про тяготение, //если взять в полярных координатах - чтоб учитывать только тангенциальную скорость, то даже атмосферное сопротивление отключать не потребуется - в смысле, вращаемся вместе с поверхностью до выхода на орбиту, а там - начинаем самостоятельно вокруг солнца синхронно с землей// и по плавно расширяющейся спирали, с периодом обращения вокруг солнца 1 год медленно и величаво уплываем из солнечной системы.
 Если про тяготение помнить - дико невыгодна такая схема из-за расхода топлива.

Даа... Вот что значит некорректное условие задачи...
Это я про взлет.