Flug gegen Erdrotation

Hallo,

Das ist nicht korrekt. Noch im Stand hast du die gleiche
Geschwidigkeit, wie die Erdoberfläche in die gleiche Richtung.

Schon klar.

Startest du in Richtung Erdrotation, nimmt deine
Geschwindigkeit für jemanden an einem festen Punkt außerhalb
der Erde zu und entgegen der Rotation ab. Die Geschwindigkeit
über Grund bleit aber gleich.

Aber nur, in Bezug auf die tangentiale Ebene, die direkt durch den Punkt ging, von dem du gestartet bist. Die Erdoberfläche fliegt aber nicht in dieser Ebene weiter, sondern sie dreht sich aufgrund der Rotation ja davon weg (und erreicht sie 24h später wieder).

Überleg dir doch einfach mal folgendes:
Du schießt ein Geschoss am Äquator einfach senkrecht nach oben in den Weltraum (sagen wir 200-300 km hoch). Fällt es wieder an dem gleichen Ort herunter?

vg,
d.

Überleg dir doch einfach mal folgendes:
Du schießt ein Geschoss am Äquator einfach senkrecht nach oben
in den Weltraum (sagen wir 200-300 km hoch). Fällt es wieder
an dem gleichen Ort herunter?

Da will er ja nicht hin. So wie ich es verstehe, will er wissen, ob es von Köln nach New York schneller geht als umgekehrt. Bis auf Start und Landung ist das eine Kreisbewegung mit einem der Flughöhe entsprechendem Radius zum Erdmittelpunkt.
Ein Flugplatz am Äquator rotiert mit ca.1660 km/h um den Mittelpunkt genau wie das Flugzeug darauf. Wenn man das Flugzeug 1 mm anhebt, hat es diese Geschwindigkeit bereits und hält sie auf Grund der Massenträgheit. Es würde sich schwebend mit der Erde drehen.
Jetzt kommt die Reisegeschwindigkeit und Höhe dazu und dann wird es komplizierter.
Gehen wir von einer glatten Kugel aus.
Bei 1m Flughöhe hat es keienen messbaren Einfluß.
Bei 100km Höhe und 1km/h Reisegeschwindigkeit gibt es schon einen Unterschied da die Entfernung zum Ziel durch den größeren Radius größer wird. Der Startpunkt würde sich unter dem Flugzeug wegdrehen.
Bei zunehmender Reisengeschwindigkeit wird der Einfuß geringer, da sich die Flugzeit verkürzt.
Bei 800km/h Reisegeschwindigkeit und 10km Flughöhe ist das vernachlässigbar.
Direktflug Amsterdam New York Hin ca. 8,5 zurück ca. 7,5 Stunden.
Wenn man die vorherschende Windrichtung und Jetstream rausrechnet, ist die Dauer die gleiche.
200km Flughöhe machen keinen Sinn, da du (und das ist der Knackpunkt)wieder runter musst und demzufolge eine größere Strecke zurücklegst und bei gleicher Geschwindigkeit mehr Zeit brauchst.
Einen Einfluß hat es aber, wenn du oben bleibst. Wenn du mit der Rotation startest, bist du dann schneller da.

Wenn man den Einfluß durch die Atmosphäre und Reibung weglässt, fällt das Geschoss an einer anderen Stelle runter, da sich dessen Rotationsgeschwindigkeit nicht ändert. Die müsste aber mit zunehmender Höhe größer und beim Fall geringer werden um den Abschußpunkt zu treffen und auch noch die Corioliskraft wirkt. Die wirkt aber auch, wenn du ein sehr weit entferntes Ziel bei wagerechtem Schuß treffen willst.

Direktflug Amsterdam New York Hin ca. 8,5 zurück ca. 7,5
Stunden.

Wenn man den Einfluß durch die Atmosphäre und Reibung
weglässt, fällt das Geschoss an einer anderen Stelle runter,
da sich dessen Rotationsgeschwindigkeit nicht ändert. Die
müsste aber mit zunehmender Höhe größer und beim Fall geringer
werden um den Abschußpunkt zu treffen und auch noch die
Corioliskraft wirkt. Die wirkt aber auch, wenn du ein sehr
weit entferntes Ziel bei wagerechtem Schuß treffen willst.

So langsam kommen wir der Beantwortung meiner Fragestellung nahe.

Bei Vertikalbewegung erhält das Flugobjekt die Geschwindigkeit durch den Drehimpuls. Bei Entfernung vom Rotationsmittelpunkt ändert sich der Radius und damit die Länge der Kreisbahn. Würde die Geschwindigkeit gleichbleiben, stünde dies im Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Die Corioliskraft wirkt verstärkend.

Hast du errechnet, dass der Rückflug eine Stunde kürzer ist oder abgeschätzt?

Ich habe einen Flug gebucht. Die Stunde kürzer ergibt sich aus der Ausnutzung des Windes und der Flugrute. Die ist bei Hin und Rückflug nicht gleich. Wäre der Wind nicht und die Route gleich, würde der Flug in beide Richtungen ca. 8 Stunden dauern.
Das ganze ist schon mal mit Animation im Fernsehen erklärte worden.
Die Corioliskraft wirkt auch beim Flug, hat aber nahezu keinen Einfluß.

Noch als Ergänzung.
Man fliegt nicht entlang des Breitengrades, sondern eine kleine Parabel in Richtung Norden, da es die Enfernung auf Grund des geringerwerden Erdumfangs verringert.
Da zu berechnen ist mir zu viel Vektorrechnung um diese Uhrzeit.

Hallo,

Da will er ja nicht hin. So wie ich es verstehe, will er
wissen, ob es von Köln nach New York schneller geht als
umgekehrt. Bis auf Start und Landung ist das eine
Kreisbewegung mit einem der Flughöhe entsprechendem Radius zum
Erdmittelpunkt.

Nein, das ist sie eben nicht!
Der Fragesteller hat ausdrücklich gesagt:
„Ich wollte rein hypothetisch wissen, wie es auf einem Planeten ohne Atmosphäre […] aussieht.“

Ohne Atmosphäre kann man aber nicht mit einem Flugzeug fliegen. Ohne Atmosphäre reden wir also von einem ballistischen Flug, wie bei einer Rakete oder jedem anderen Himmelskörper. Und ein ballistischer Flug fliegt nicht in einer Kreisbahn in gleicher Höher um den Planeten, sondern bewegt sich entlang einer Kepler-Ellipse!

Wenn man den Einfluß durch die Atmosphäre und Reibung
weglässt, fällt das Geschoss an einer anderen Stelle runter,
da sich dessen Rotationsgeschwindigkeit nicht ändert.

Eben. Und gerade vorher hat der Fragesteller gesagt, dass er in seinem Fall davon ausgeht, dass es keine Atmosphäre gibt. Das Geschoss fällt also woanders herunter, und das ist am Äquator entweder in Ost- oder West-Richtung. Wenn nun ein senkrechter Wurf schon nicht wieder am gleichen Punkt runterfällt, wieso glaubst du dann, dass es keine Rolle spielt, in welche Richtung du das Geschoss abschießt, um ein bestimmtes Ziel zu treffen?

Die müsste aber mit zunehmender Höhe größer und beim Fall geringer
werden um den Abschußpunkt zu treffen und auch noch die
Corioliskraft wirkt.

Deshalb sagte ich ja auch, dass du es am Äquator senkrecht in die Höhe schießt, weil dort gibt es keine Ablenkung durch die Corioliskraft.

Für mich macht das hier aber keinen Sinn mehr, weiter zu diskutieren, solange ihr euch nicht endlich darauf einigen könnt, WIE das ganze nun ablaufen soll (mit oder ohne Atmosphäre, ballistischer Flug oder innerhalb der Atmosphäre, usw usf…). Es kann doch nicht so schwer sein, das Problem einmal unmissverständlich darzulegen.

vg,
d.

Und ein ballistischer Flug fliegt nicht in
einer Kreisbahn in gleicher Höher um den Planeten, sondern
bewegt sich entlang einer Kepler-Ellipse!

Bei ausreicheder Geschwindigkeit wird das Geschoss von der Gravitation auf eien Kreisbahn um dir Erde gezwungen wie ein Satelit.

wieso glaubst du dann, dass es keine Rolle
spielt, in welche Richtung du das Geschoss abschießt, um ein
bestimmtes Ziel zu treffen?

Start und Ziel haben die gleiche Rotationsgeschwindigkeit. Für das Erreichen des Ziels ist nur die Fluggeschwindigkeit entscheidend.
Sonst müsste sich das Ziel beim Schuss in Rotationsrichtung während des Fluges vom Geschoß entfernen und in anderer Richtung sich nähern, wenn man die Geschossgeschwindigkeit rausrechnet. Die Entfernung zum Ziel würde sich dann ändern. Ohne Corioleskraft ist dem aber nicht so.
Es ist die gleiche Frage, wenn du von vorn nach hinten durch einen fahrenden Zug rennst. Wenn du immer gleich schnell rennst, ist es egal, ob du von vorn nach hinten oder andersrum rennst.
Fliegt man entlang des Äquarors zur gegeüberliegenden Seite ist es egal. Anders ist es, wenn man in einem Winkel oder über die Pole zur anderen Seite fliegt.
Bei einenm senkrechten Flug nach oben kommst du nur in eine Richtung vorwärts. Nur entgegen der Rotationsrichtung, da sich der Startpunkt auf der Erde unter dir von dir in diese Richtung wegbewegt und du keine eigene Vorwärtsbewegeung hast.

Für mich macht das hier aber keinen Sinn mehr, weiter zu
diskutieren, solange ihr euch nicht endlich darauf einigen
könnt, WIE das ganze nun ablaufen soll (mit oder ohne
Atmosphäre, ballistischer Flug oder innerhalb der Atmosphäre,
usw usf…). Es kann doch nicht so schwer sein, das Problem
einmal unmissverständlich darzulegen.

Auf der Erde von A nach B und das setzt zumindest einen Parabelflug mit eigener Vorwärtsbewegung voraus.

Ich denke es ist egal ob es sich um einen Helikopter, Flugzeug oder ballistische Rakete handelt. Ich wollte nur wissen, ob sich die Erde unter einem wegdreht, wenn man sich nach oben bewegt. Dass der Effekt eintritt wurde bestätigt. Und dabei ist es irrelevant um welche Art von Flugobjekt es sich handelt.
Dass der Effekt aber zu klein ist, um ihn zu nutzen aber auch.

Hallo,

Und ein ballistischer Flug fliegt nicht in
einer Kreisbahn in gleicher Höher um den Planeten, sondern
bewegt sich entlang einer Kepler-Ellipse!

Bei ausreicheder Geschwindigkeit wird das Geschoss von der
Gravitation auf eien Kreisbahn um dir Erde gezwungen wie ein
Satelit.

Das stimmt doch so nicht. Ein guter Teil der Satelliten fliegt nicht auf Kreisbahnen, sondern auf mehr oder wenig stark elliptischen Bahnen. Eine Kreisbahn ist ja nur ein ganz bestimmter Sonderfall eines Orbits. Um ein Geschoss von der Erde auf eine Kreisbahn um die Erde zu kriegen, musst du es von einem Turm aus genau in der richtigen Geschwindigkeit genau horizontal abschießen. Alles andere resultiert in einer elliptischen Bahn. Das hat schon Kepler im 17. Jahrhundert erkannt!

Sonst müsste sich das Ziel beim Schuss in Rotationsrichtung
während des Fluges vom Geschoß entfernen und in anderer
Richtung sich nähern, wenn man die Geschossgeschwindigkeit
rausrechnet.

Aber das tut es doch genau, wenn du das Ding senkrecht nach oben abschießt. Wieso sollte es dann anders sein, wenn du es etwas zur Seite hin abschießt? Du behauptest dass alles zwar die ganze Zeit, aber nachvollziehbar begründet hast du es bis jetzt nicht.

Es ist die gleiche Frage, wenn du von vorn nach hinten durch
einen fahrenden Zug rennst. Wenn du immer gleich schnell
rennst, ist es egal, ob du von vorn nach hinten oder andersrum
rennst.

Nein, das ist nicht das gleiche. Beim Rennen im Zug bewegst du dich *im* Bezugssystem des Zuges mit. Ein Geschoss im Weltraum bewegt sich aber nicht im Bezugssystem der Erdoberfläche!

Fliegt man entlang des Äquarors zur gegeüberliegenden Seite
ist es egal.

Bitte, bitte, bitte: Entweder wir bleiben jetzt bei ballistischen Flügen ohne Atmosphäre oder wir bleiben beim Fliegen mit einem Flugzeug innerhalb einer Atmosphäre. Es macht für mich keinen Sinn mit euch zu diskutieren, wenn das in jedem Artikel von euch wild durcheinander geworfen wird.

Auf der Erde von A nach B und das setzt zumindest einen
Parabelflug mit eigener Vorwärtsbewegung voraus.

Herrgott, der OP hat grad vorhin gesagt, dass er einen hypothetischen Planeten *ohne* Atmosphäre meint. Die Erde hat eine Atmosphäre, die sich mit ihr mitdreht und damit verhalten sich Flüge darin natürlich völlig anders, als Flüge im Weltraum, wo sich die Umgebung eben *nicht* mit der Erde mitdreht. Einigt euch doch mal!

vg,
d.

Hallo,

Ich denke es ist egal ob es sich um einen Helikopter, Flugzeug
oder ballistische Rakete handelt.

Das ist aber nicht egal.

Ich wollte nur wissen, ob sich die Erde unter einem wegdreht, wenn
man sich nach oben bewegt.

Das kommt drauf an, mit was, wo und unter welchen Umgebungsbedingungen du das machst! In bestimmten Fällen macht sie das sehr stark, in anderen nicht oder nur kaum.

Dass der Effekt eintritt wurde bestätigt. Und dabei
ist es irrelevant um welche Art von Flugobjekt es sich
handelt.

Nein!

Dass der Effekt aber zu klein ist, um ihn zu nutzen aber auch.

Auch das stimmt nicht.

vg,
d.

Um das Gedankenexperiment zu vereinfachen sollte man die Atmosphäre vernachlässigen. Anschließend kann man sie ja wieder hinzufügen.

Die Frage ist ja, wo hört die Atmosphäre auf? Gibt es da einen Punkt, ab dem die Atmosphäre Flugkörper zu 100% beinflusst, darüber garnicht?
Es ist ein fließender Übergang, daher gibt es in 10km Höhe wohl auch schon Effekte des nicht Vorhandenseins einer Atmosphäre. Man kann zum Beispiel nicht mehr atmen.

Dass ein Flugzeug oder Hubschrauber nur Auftrieb durch Verdrängung der Umgebungsluft hat ist mir bewusst. Aber, der Erde, die sich unter dem Flugobjekt wegdreht, ist es vollkommen egal durch welche Methode sich das Objekt in der Luft hält.

Hallo,

Um das Gedankenexperiment zu vereinfachen sollte man die
Atmosphäre vernachlässigen. Anschließend kann man sie ja
wieder hinzufügen.

Nur darfst du dich dann nicht wundern, wenn du nach hinzufügen der Atmosphäre völlig andere Ergebnisse bekommst.

Die Frage ist ja, wo hört die Atmosphäre auf? Gibt es da einen
Punkt, ab dem die Atmosphäre Flugkörper zu 100% beinflusst,
darüber garnicht?

Natürlich nicht. Das ist ein gradueller Übergang.

Es ist ein fließender Übergang, daher gibt es in 10km Höhe
wohl auch schon Effekte des nicht Vorhandenseins einer
Atmosphäre. Man kann zum Beispiel nicht mehr atmen.

*Du* kannst dort nicht mehr atmen, weil der Sauerstoffpartialdruck für die Atmung des Menschen nicht mehr ausreicht. Die Triebwerke des Flugzeugs können dort sehr wohl noch atmen und kriegen genug Sauerstoff, zur Verbrennung ihres Treibstoffs.

Dass ein Flugzeug oder Hubschrauber nur Auftrieb durch
Verdrängung der Umgebungsluft hat ist mir bewusst. Aber, der
Erde, die sich unter dem Flugobjekt wegdreht, ist es
vollkommen egal durch welche Methode sich das Objekt in der
Luft hält.

Nein, ist es nicht. Weil ein Hubschrauber oder ein Flugzeug kann per se nur in der Atmosphäre fliegen und bewegt sich immer nur relativ zur ihm umgebenden Luft , und die dreht sich mit der Erde mit, auch in 10km Höhe. Eine Rakete dagegen, die 100km hoch oder höher fliegt, die wird erstens von keiner Bewegung der umgebenden Luft beeinflusst, zweitens fliegt sie nach Abschalten der Triebwerke kräftelos einfach nach den Newtonschen Gravitationsgesetzen.

Das sind also zwei völlig verschiedene Dinge und wenn du die ständig vermischt, dann wirst du auch keine vernünftige Antwort kriegen können.

Natürlich gibt es einen fließenden Übergang zwischen diesen beiden Dingen, und irgendwo dazwischen hält sich beides die Waage, aber das ist kein Bereich, in dem man fliegt, weil die Dichte zu gering ist, für Flugzeuge oder ähnliches, und die Dichte zu hoch ist für Raumfahrzeuge.

vg,
d.

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Also ich glaube dir das so einfach nicht. Dass die umgebende Luft irgendwo die Flugobjekte bewegt kann ja sein. Aber selbst für die Luftteilchen müssen die gleichen Gesetze gelten. Auch auf die Luft muss die Corioliskraft und der Energieerhaltungssatz gelten. Folglich dreht sich auch die Luft mit geringerer Winkelgeschwindigkeit in 10km Höhe.

Und wenn du es so eng siehst, stell dir vor ich möchte ein Raketenflugzeug bauen (das meinetwegen ballistisch fliegt), dann muss ich ja errechnen können, welchen zeitlichen Vorteil es mir bringt wenn ich die Erdrotation nutze um schneller anzukommen.

Hallo,

Also ich glaube dir das so einfach nicht. Dass die umgebende
Luft irgendwo die Flugobjekte bewegt kann ja sein.

Kann ja sein? Ein Ballon bewegt sich nur, weil ihn die umgebende Luft bewegt und er sich so mit der Luft mitbewegt. Genauso bewegt sich ein Flugzeug nur relativ zur ihm umgebenden Luft. Im Flugzeug wird das im Cockpit von den Instrumenten als „indicated airspeed“ bzw „true airspeed“ angezeigt (das ist das einzige, was das Flugzeug auch messen kann)

Die Bewegung gegenüber dem Boden, der „ground speed“, hängt dagegen davon ab, ob sich die Luftmassen um das Flugzeug gegenüber dem Erdboden bewegen, d.h. in welche Richtung der Wind weht. Hierzu wird z.B. die „airspeed“ entsprechend den Wetterkarten und den dort gezeigten Winden korrigiert.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fluggeschwindigkeit#Ger…

Aber selbst
für die Luftteilchen müssen die gleichen Gesetze gelten. Auch
auf die Luft muss die Corioliskraft und der
Energieerhaltungssatz gelten. Folglich dreht sich auch die
Luft mit geringerer Winkelgeschwindigkeit in 10km Höhe.

Sicher, wenn da nicht die Winde wären. Und der Einfluss der Winde ist viel größer, als der minimale Unterschied in der differentiellen Rotation in unserer Atmosphäre. Sonst müsste ja in 10km Höhe ein ständiger Wind in Richtung Westen wehen (also entgegengesetzt der Rotation). Aber genau anders herum ist es ja. Die Winde dort oben wehen vor allem in östlicher Richtung, und daher ist es schneller, wenn man in Rotationsrichtung fliegt.

Und ob du das glaubst, ist mir ehrlich gesagt ziemlich egal. Alle Airlines und Piloten fliegen jedenfalls so, und die werden es wohl kaum machen, wenn es nicht stimmen würde.

Und wenn du es so eng siehst, stell dir vor ich möchte ein
Raketenflugzeug bauen (das meinetwegen ballistisch fliegt),
dann muss ich ja errechnen können, welchen zeitlichen Vorteil
es mir bringt wenn ich die Erdrotation nutze um schneller
anzukommen.

Was soll ein „Raketenflugzeug“ sein? Entweder das Ding fliegt aerodynamisch (also wie ein Flugzeug) oder ballistisch wie eine Rakete. Wenn es ballistisch fliegt, und du möchtest vom Äquator einfach auf die exakt andere Seite der Erde kommen, dann solltest du IMO gegen die Rotation fliegen, eben weil sich dann die Erde unter dir weiterdreht. Das gilt aber nur für diesen Fall. Wenn du von einem beliebigen Ort zu einem anderen beliebigen Ort fliegen willst, dann ist die Entfernung in der jeweiligen Richtung natürlich der bei weitem wichtigere Faktor.

Dass das unter-dir-wegdrehen kaum was ausmacht, kannst du ja schon daran sehen, dass eine Interkontinentalrakete jeden Punkt der Erde in etwa 30 Minuten erreichen kann. Die Erde dreht sich dabei gerade mal um etwa 800 km weiter (und das auch nur am Äquator). Das ist eine Strecke, die die Rakete in weniger als 2 Minuten überwindet. Ist dein Ziel also weiter als 800km vom gegenüberliegenden Punkt der Erde entfernt, dann bringt dir das somit keine Zeitersparnis, da die kürzere Flugstrecke in der anderen Richtung viel entscheidender ist.

Aber das was für die Rakete gilt hat wie gesagt mit den Bedingungen eines Flugzeug-Flugs überhaupt nichts zu tun.

vg,
d.

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Das mit der Interkontinentalrakete ist interessant. Mir ist auch klar, dass eine kürzere Strecke zu bevorzugen ist, aber auch wenn der Flug von London nach New York gehen soll, habe ich ja eine Zeitersparnis.
Zum Thema Raketenflugzeug, es gibt schon welche. Z.b. das X-33.

Wenn ich als Ingenieur überlege ein Raketenflugzeug als Verkehrsmittel zu konstruieren, muss ich ja ich berechnen können welchen Einfluss die Erdrotation hat. Dass Winde auch einen Einfluss haben, sowie die umgebende Luft war mir von Anfang an bewusst. Dennoch muss ich alle Faktoren in die Berechnung mit einbeziehen.

Danke nochmal für deine Antworten.

Hallo,

Wenn ich als Ingenieur überlege ein Raketenflugzeug als
Verkehrsmittel zu konstruieren, muss ich ja ich berechnen
können welchen Einfluss die Erdrotation hat. Dass Winde auch
einen Einfluss haben, sowie die umgebende Luft war mir von
Anfang an bewusst. Dennoch muss ich alle Faktoren in die
Berechnung mit einbeziehen.

der Unterschied zwischen „Raketenflugzeug“ und Düsentriebwerk ist
prinzipiell in der Wirkung nicht gar so verschieden.
Propellerflugzeuge „schaufeln“ sich durch die Luft, Düsen- oder
Raketentriebwerke erzeugen den Schub durch hohe Beschleunigung
von hoch verdichteter Masse gegen die Flugrichtung, so daß in
Flugrichtung der Impuls genutzt werden kann(Impulserhaltungsgesetz).
Daß beim Düsentriebwerk die Masse aus der Atmosphäre entnommen wird
ebenso der zur Verbrennung erforderliche Sauerstoff und die
Massenbeschleunigung mittelbar über die Triebwerke erfolgt,
ändert am Wirkungsprinzip nur wenig.
Das Düsentriebwerk brauchte nach hinten die umgebende Luft nicht
unbedingt um Schub zu erzeugen, das Propellerflugzeug sehr wohl.
(deswegen nur begrenzte Betriebs-Höhe für diese Flugzeuge)
Ich will hier nur darlegen, daß die Unterscheidung zwischen
Raketentriebwerk und und Düsentriebwerk bei der Betrachtung der
angesprochenen Frage nur bedingt Bedeutung hat.
Gruß VIKTOR

Hallo,

Wenn ich als Ingenieur überlege ein Raketenflugzeug als
Verkehrsmittel zu konstruieren, muss ich ja ich berechnen
können welchen Einfluss die Erdrotation hat. Dass Winde auch
einen Einfluss haben, sowie die umgebende Luft war mir von
Anfang an bewusst. Dennoch muss ich alle Faktoren in die
Berechnung mit einbeziehen.

Man kann es ja berechnen, es macht doch aber nur - nennen wir es mittelmäßig - Sinn zu bestimmen, dass es richtungsabhängig 10s Unterschied in der Flugzeit gibt, wenn andere Systeme Abweichungen im Stundenbereich verursachen. Das ist dann schlicht zu Vernachlässigen und muss eben nicht mit eingerechnet werden. Es werden so gut wie überall pauschalisierte Näherungen verwendet weil man mit den Berechnungen noch in diesem Leben fertig werden will und die Fehler für den Aufwand marginal sind.

lg, Sabrina

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Für ein Ergbnis zu deiner Frage musst du dich entscheiden, womit du wo hin willst. Dies hat einen entscheidenden Einfluß, da du sondt Äpfel mit Birnen vergleichst.
Lassen wir ein Geschoß mal weg, da es keinen eigenen Vortrieb hat.
Eine Rakete hat nur Vortrieb. Sie fliegt, wenn nicht senkrecht nach oben, balistisch, wenn die aus ihrer Geschwindigeit und Höhe (Radius zum Erdmittelpunkt) resultierende Fliehkraft kleiner ist als die Gravitation. Ist die Fliehkraft gleich der Gravitation, wird sie auf eine Kreisbahn einschwenken. Wird sie größer, entfernt sie sich von der Erde.
Ein Flugzeug hat Vor unnd Auftrieb. Es bewegt sich durch die es umgebende Luft. Bei deiner Überlegung muss man Wind und Jetstream weglassen und sie als festes Mediunm betrachten.
Das bedeutet:
Ein Luftmolekül hat eine Masse und unterliegt somit der Gravitation. Um sich in einer bestimmten Höhe aufzuhalten, muss es eine Rotationsgeschwindigkeit haben, bei der die Fliehkraft die Gravitation aufhebt. Das (jedes) Molekül steht also immer senkrecht über dem selben Punkt der Erdoberfläche und dreht sich mit konstanter der Höhe entsprechenden Rotationsgeschwindigkeit mit. Alles andere wäre Wind. Ein Ballon steigt bei Windstille nur senkrecht nach oben und wird nach einiger Zeit die Rotationsgeschwindigkeit der ihn umgebenden Luft annehmen.
Jetzt fliegst du mit einen Flugzeug durch diese Moleküle in einer gleichbleibenden Höhe, also auf einer Kreisbahn. Start und Landung lassen wir mal weg.
Um es einfacher zu machen, würde ich mich entlang der Breitengrade bewegen, da die Rotationsgeschwindigkeit zu den Polen abnimmt.
An diesem Breitengrad schneidest du die Erde durch und betrachtestes es als Scheibe.
Wenn wir uns darauf einigen können, macht es erst Sinn.
Zu mal man daran den Einfluß der Corioliskraft besser sehen kann, die für die Betrachtung erst mal weglassen würde.
Ein weitere unterschied zwischen Rakete und Flugzeug ist, daß eine Rakete die Vortiebsgeschwindigkeit nicht oder nur bedingt ändern kann.
Ein Geschoß fliegt wenn nicht vertikal balistisch mit einer Anfangsgeschwindigkeit, die im Flug ständig abnimmt, es Sei denn, sie ist groß genug um Atmosphäre und Gravitation zu überwinden. Prinzipiell gilt aber das Gleiche, wie bei einer Rakete.

Hallo,

Das mit der Interkontinentalrakete ist interessant. Mir ist
auch klar, dass eine kürzere Strecke zu bevorzugen ist, aber
auch wenn der Flug von London nach New York gehen soll, habe
ich ja eine Zeitersparnis.

Aber die „Zeitersparnis“ von ein paar Sekunden ist doch völlig irrelevant, wenn du dafür 2h länger fliegst, weil du die längere Strecke gewählt hast.

Zum Thema Raketenflugzeug, es gibt schon welche. Z.b. das X-33.

Das X-33 wurde nie gebaut und wird auch nie gebaut werden, weil das Programm schon vor 10 Jahren aufgegeben wurde. Das Space Shuttle war z.B. eine solche Raumfähre, die auch wieder landen konnte.

Andere meist noch wenig ausgereifte Beispiele sind z.B. die im Rahmen des X-Price Wettbewerbs entwickelten Raumfähren, die zumindest in der Lage sind einen kurzen suborbitalen Flug auszuführen, wie z.B. das SpaceShip One.

Wenn ich als Ingenieur überlege ein Raketenflugzeug als
Verkehrsmittel zu konstruieren, muss ich ja ich berechnen
können welchen Einfluss die Erdrotation hat. Dass Winde auch
einen Einfluss haben, sowie die umgebende Luft war mir von
Anfang an bewusst. Dennoch muss ich alle Faktoren in die
Berechnung mit einbeziehen.

Wen du ein „Raketenflugzeug“ wie das Space Shuttle konstruieren würdest, dann wären dir Winde in diesem Zusammenhang völlig egal, weil das Ding 99% seiner Flugstrecke faktisch im Weltall zurücklegt, wo es keine Winde gibt.
Und da sich die Erde während der Dauer eines solchen suborbitalen Flugs selbst am Äquator doch nur um wenige hundert Kilometer weiter dreht, spielt das doch in 99% aller Fälle keine entscheidende Größe sein. Und selbst in den ganz wenigen Fällen, wo das ein bisschen was ausmacht, reden wir hier von einer Flugzeit-Reduzierung von vielleicht einer einzigen Minute.

vg,
d.

Hallo,

Eine Rakete hat nur Vortrieb. Sie fliegt, wenn nicht senkrecht
nach oben, balistisch

Eine Rakete fliegt auch wenn sie senkrecht nach oben fliegt, ballistisch. Und da die Rakete 95% des Flugs ohne Vortrieb fliegt, verhält sich das hier im wesentlichen nicht anders, als bei einem Geschoss.

Ein Geschoß fliegt wenn nicht vertikal balistisch mit einer
Anfangsgeschwindigkeit, die im Flug ständig abnimmt

Das macht eine Rakete doch auch, sobald die Triebwerke mal aus sind. Und die Triebwerke für einen suborbitalen Flug sind nach 3-4 Minuten bereits aus, d.h. die restlichen mehr als 90-95% der Flugzeit sind genau wie bei einem Geschoss, nämlich in einer elliptischen suborbitalen Flugbahn.
Im Prinzip unterscheidet sich das Geschoss von der Rakete nur dadurch, dass das Geschoss innerhalb von einem Sekundenbruchteil auf seine Ausgangsgeschwindigkeit beschleunigt wird, die Rakete aber „nur“ in 3-4 Minuten. Dieser Unterschied spielt aber für die Fragestellung (welcher Weg der schnellste ist) keine Rolle.

vg,
d.