Aerodynamik lektion 2
Transcription
Aerodynamik lektion 2
It is possible to fly without motors, but not without knowledge and skill. — Wilbur Wright } Hvad snakkede vi om sidst? ◦ Opdrift / opdriftscenter ◦ Indfaldsvinkel / Indstillingsvinkel ◦ Modstand, parasit og induceret ◦ Randhvirvler ◦ Farter IAS, CAS, TAS ◦ Kan vi huske det? 2 Opdrift Modstand Trækkraft Vægt Modstand Induceret modstand Hastighed Modstand Parasit modstand Hastighed Induceret modstand Vso Vne Vs1 Va Vno Vfe } Hvad sker der hvis vi øger trækkraften? 9 } Hvad sker der hvis vi øger opdriften? 10 } Hvad sker der hvis trækkraften forsvinder? } } Højaksen – Bevægelser omkring denne akse styres af sideroret Primæreffekt – Næsen flyttes parallelt med horisonten ◦ Sekundæreffekt – Hvis sideroret holdes ”inde” vil flyet rulle ind i en krængning } } Tværaksen – Bevægelser omkring denne styres af højeroret Primæreffekt – Næsens stilling ændres ◦ Sekundæreffekt – Farten ændres afhængeligt af om næsens hæves eller sænkes } } Længdeaksen – Bevægelser om denne akse styres af krængerorene Primæreffekt – Ændre flyvevejen ◦ Sekundæreffekt – Grundet klapmodstanden vil flyets næse søge i den modsatte retning af krængningen (Adverse Yaw) Adverse Yaw Adverse Yaw } Hvad kan vi gøre ved Adverse Yaw? ◦ Differentiale krængeror (Når det opadgående krængeror kommer mere op end det nedadgående krængeror kommer ned) ◦ Brug sideroret (Giv lidt ben til den side vi vil dreje til) } } } Centrifugal kræft ◦ Den kræft der modsætter sig retnings ændringen Centripetal kræft ◦ Den kræft vi udøver for at ændre flyvevejen Opdrift ◦ Virker 90° på den relative luftstrøm og jo mere vi krænger jo mere opdrift skal der produceres Vertikal komponent TOTAL opdrift 45˚ = Load Factor x vægt Centripetal kræft Centrifugal kræft Resultanten Vægt } FLY vægt 3300 lbs, 30˚ drej ◦ Total opdrift = Load factor x vægt ◦ = 1,2 x 3300 lbs ◦ Total opdrift = 3960 lbs } FLY vægt 2300 lbs, 60˚ drej ◦ Total opdrift = Load factor x vægt ◦ = 2,0 x 2300 lbs ◦ Total opdrift = 4600 lbs OPGAVE } FLY vægt 4500 lbs, 50˚ drej ◦ Total opdrift = Load factor x vægt ◦ = 1,5 x 4500 lbs ◦ Total opdrift = 6750 lbs } } } For at lave et rent koordineret drej har vi et instrument i flyet kaldet en krængnings viser med en kugle libelle. Krænger vi for meget vil kuglen glide væk fra centrum Krænger vi for lidt vil kuglen glide væk fra centrum } } Måles i G (G = Lift / Vægt) Hvornår mærker vi G? ◦ Ved udretning fra dyk, ved kraftige drej og når næsen sænkes kraftigt } } } Skyldes Centrifugalkraften der modsætter sig den retnings ændring vi laver Trækker flyet positive G bliver flyet aerodynamisk tungere og vores stall fart vil stige Stall farten stiger med √Loadfaktoren dvs. trækker vi 2G stiger stall farten med ca. 40% } Ved Positive G Trykkes blodet væk fra hovedet og kan forsage Gray- og Blackout } Ved Negative G Presses blodet mod hovedet og kan resultere i Redout } Under skoleforløbet flyver vi max 2G under skoling til CPL på TB20 ved 60 graders bank! 140 130 120 IAS 110 100 STALL Speed } } Hvad er et stall? Når den kritiske indfaldsvinkel overskrides staller flyet, opdriften på vingerne forsvinder og har flyet gode stall egenskaber vil flyet sænke næsen selv rette op. } Stall hastigheden er afhængig af: ◦ Flyets vægt (Loadfactor) ◦ Flapssætning ◦ Tyngdepunktets placering } Stall hastigheden er IKKE afhængig af: ◦ Vindens retning og styrke } } Et fly kan stalle ved alle hastigheder!!! Stall farten fra håndbogen ◦ Fuld vægt ◦ CG længst fremme ◦ Motoren på tomgang ◦ Vingerne vandret ◦ Uaccelereret flyvning } Stall farten stiger under drej da vi trækker G ◦ Hvor meget stiger stall farten? } Stall farten stiger også i takt med krængningen. Stall farten stiger med √1/ cos(krængning°) } Indikationer på et forestående stall ◦ Advarsel enten i form af lys eller horn inden stallet indtræffer ◦ Rystelser pga. det separerede flow der rammer halen ◦ ”Slappe” ror grundet manglende flow over vingerne ◦ Høj næsestilling ◦ Evt. lav fart (Men husk at vi kan stalle ved alle hastigheder!) ◦ Hvorfor har vi så en stall-hastighed på fartmåleren? } Derfor har vi så en stall-hastighed på fartmåleren. 90 knob 60 knob 40 knob Kritisk indfaldsvinklen er overskredet! } Gode stall egenskaber ◦ Næsen synker efter stallet så fart igen bygges op ◦ Hovedvingen staller før halen så næse kommer ned ◦ Stallet sker ved vingeroden først så vi kan benytte vores krængeror så længe som muligt. ◦ Begge vinger staller samtidig så vinge ”tab” ikke opstår } Gode stalludretnings egenskaber (JU 87 STUKA) } Hvad kan man gøre for at få gode stall egenskaber? ◦ Montere Stallstrips ◦ Wash out på vingen så der er forskel på indfaldsvinklen fra vingerod til vingespids ◦ American Aviation AA-1 (Yankee Clipper) 1968-1978 Havde montoret stall strips fra fabrikken af pga. dårlige stall egenskaber. } Hvordan retter vi ud af et stall? ◦ Sænk næsen. ◦ Giv fuld gas samtidig med at næsen sænkes. ◦ Hold krængeror neutrale. ◦ Forekommer vinge tab rettes dette op med sideror ◦ Når der igen er strømning over vingerne kan vi stige tilbage til udgangshøjden. } Hvordan opstår et spind? ◦ Hvis vi retter ud af et stall hvor den ene vinge er stallet mere end den anden ved hjælp af krængeror i stedet for sideror } Hvordan retter vi ud af et spind ◦ Fuld sideror mod rotationsretningen (eksamens spørgsmål) ◦ Rattet føres helt frem med neutrale krængeror ◦ Gassen sættes på tomgang ◦ Herfra trækkes ud af dykket } Der kan være variationer i proceduren fra fly producent til fly producent, men det vigtigste er at få stoppet rotationen! } Hvad bruges flaps til? ◦ Øge opdriften ved lave hastigheder så f.eks. Start distancen bliver kortere ◦ Give modstand så landings distancen bliver kortere ◦ Gør os i stand til at flyve ved lavere hastigheder } Ændre vinge profilen efter behov – start/landing eller cruise } Hvad bruger vi slats / slots til? ◦ Lavere stall fart ◦ Større kritisk indfaldsvinkel ◦ Primært ved lave hastigheder og høje indfaldsvinkler } } Monteret på vingens forkant Kan være fast monteret eller kan bevæges enten med en fjeder eller ved hjælp af el-motorer Spørgsmål! Følgende spørgsmål er taget fra PPL eksamen. } A) Længdeaksen } B) Tværaksen } C) Højaksen } D) Trækaksen } A) Længdeaksen } B) Tværaksen } C) Højaksen } D) Trækaksen } A) Vingens indfaldsvinkel altid 0 grader } B) Alle ror er i neutralstilling } C) Trækkraft lig den samlede modstand } D) Opdriften større end vægten } A) Flyet fortsætter i flyveretningen med venstre side forrest } B) Næsen først drejer til højre og så til venstre } C) Næsen drejer til højre, venstre vinge går op og næsen går ned } D) Næsen drejer til højre, højrevinge går op og næsen går ned } A) Trimmet } B) Sideroret } C) Højderoret } D) Krængerorene } A) Regulere udsynet } B) Ændre højden } C) Ændre farten } D) Ændre næsestillingen } A) Sideror } B) Højderor } C) Krængeror } D) Højderor og krængeror } A) Virker sideroret som højderor } B) ER kuglen i libelle instrumentet til samme side som drejet } C) Er kuglen i midten } D) Både A og C er korrekt } A) Give større opdrift ved små indfaldsvinkler } B) Nedsætte luftmodstanden ved normal marchfart } C) Forøge landingsdistancen } D) Gøre den kritiske indfaldsvinkel større } A) Vingen giver mindre induceret modstand } B) Vingen staller ved vingeroden først } C) Kursstabiliteten forbedres } D) Løftekraften bliver jævnt fordelt over hele vingen } A) En lavere minimum flyvefart } B) Et større glidetal } C) Mindre total modstand } D) en mindre glidevinkel } A) Øge den kritiske indfaldsvinkel } B) Mindske den kritiske indfaldsvinkel } C) Øge opdrift og modstand } D) Øge opdrift og mindske modstand } A) Indfaldsvinklen bliver så stor, at luften ikke kan strømme rent over vingen } B) Farten går under den publicerede stallhastighed } C) Man når den kritiske indfaldsvinkel } D) Både A og C. } A) Bliver mindre ved lavere fart } B) Bliver større ved lavere fart } C) Er afhængig af lufttætheden (density) } D) Er bestemt af profilformen } A) Flapsætning } B) Flyvemaskinens vægt } C) Vindens retning og styrke } D) Tyngdepunktets placering } A) Krængerorene har mistet deres virkning pga. for lav hastighed } B) Højderoret har mistet sin virkning pga. manglende propelslipstrøm } C) Vingerne er stallet } D) Den ene vinge er stallet og den anden stadig giver opdrift } A) En større fart end ved vandret flyvning } B) En lavere fart end ved vandret flyvning } C) Samme fart som ved vandret flyvning } D) Flyets manøvrering har ikke indflydelse på stallhastighed Stall farten stiger med √Loadfaktoren } A) Hastigheden ved bunden af den hvide bue } B) Hastigheden ved toppen af den hvide bue } C) Hastigheden ved bunden af den grønne bue } D) Hastigheden ved toppen af den grønne bue } A) Give fuld gas } B) Skubbe rattet helt frem } C) Give fuldt sideror modsat rotationsretningen } D) Give fuldt sideror med rotations retningen } A) Opdriften er størst } B) Opdriften er nul } C) Opdriften er lig med modstanden } D) Flyt er stallet } A) Trækkraft, hastighed, vægt og modstand } B) Trækkraft, hastighed, vægt og opdrift } C) Trækkraft, opdrift, tyngdepunkt og vægt } D) Trækkraft, opdrift, modstand og vægt } A) At dreje udelukkende med sideroret } B) At mindske flyvefarten samt øge krængningen } C) At øge flyvefarten for at komme hurtigere rundt } D) At trække bagud i rattet/pinden Tak for i dag - Flyv pænt!