¿Puede un avión monoplaza volar con 50 libras de empuje?

Un avión con 10 metros cuadrados de ala de cinco metros de fuselaje e incluyendo una persona. ¿Puede volar con 50 libras de empuje? Y el peso máximo es de 400 libras.

Si quiere decir algo más como "¿Es posible diseñar un avión monoplaza con 10 metros cuadrados de ala con fuselaje de 5 metros de largo que pueda volar con 50 libras de empuje", en lugar de "escoja un avión con estos parámetros, ¿puede volar con 50 libras de empuje?", es posible que desee editar para aclarar,

Respuestas (1)

Una cosa clave que debe proporcionar es la relación L/D, que también es equivalente a la relación Cl/Cd, donde Cl y Cd son los coeficientes de sustentación y arrastre.

Empuje requerido para vuelo nivelado = relación D/L * Peso.

Sin conocer más información, incluida la relación L/D y el peso, la respuesta a su pregunta solo puede ser "tal vez".

Si la relación L/D es 10:1 o mejor y el peso total es de 500 libras, entonces la respuesta es "sí". Aumente el peso o disminuya la relación L/D, sin cambiar las otras variables para compensar, y la respuesta será "no".

Además, naturalmente, tenemos que saber el empuje disponible a la velocidad aerodinámica a la que realmente vamos a volar , que puede haber sido, o no, a lo que te referías-- (supuse que era, en el párrafo anterior).

Editar: dado que ahora proporcionó el peso máximo total a 400 libras, la respuesta es "sí, siempre que la relación L / D sea al menos 8: 1, y las 50 libras de empuje estén realmente disponibles a la velocidad del aire en el que estás volando". Una relación L/D de 8:1 es ciertamente factible. Por supuesto, no habría exceso de margen para permitir la escalada, si el empuje fuera exactamente igual al arrastre (50 libras en el caso de una relación L/D de 8:1) y no más. Si puede obtener el L/D hasta, digamos, 15:1, el rendimiento será mucho mejor. (Dejaré el cálculo real para el ángulo de ascenso alcanzable en ese caso a usted, pero toda la información requerida está presente aquí).

Siendo realistas, no es muy divertido volar un avión que no puede ascender a 200 pies/min como mínimo. Si quieres hacerlo una vez solo porque puedes hacerlo. Compare con un paramotor que puede volar con (generalmente) al menos 250 N de empuje, tiene un peso de alrededor de 220-250 lb y un área de alas de aproximadamente 25 m2. La aerodinámica es generalmente horrible y la velocidad del aire es bastante baja (20 nudos). Para lograr el área de ala más pequeña, querrás volar mucho más rápido y, por lo tanto, querrás un diseño de menor resistencia, lo cual sería bastante fácil de lograr: deshacerse de los 2 km de líneas sería un buen comienzo.
@Frog: Pero en el caso de un paramotor (o parapente) la baja velocidad aerodinámica es una característica muy deseada. La aerodinámica no es realmente tan importante a bajas velocidades.
@ymb1 -- um, sí, obviamente -- buena captura
@jamesqf Así es; con un motor similar estoy examinando que caracteristicas necesitaria un avion de ala fija mas convencional