jul
2007
Hur kan ett flygplan flyga?
juli 16th, 2007 at 04:33 e m by Charlie in FlygteknikAerodynamik
För att lättare kunna förstå hur det kommer sig att ett flygplan kan flyga måste man ha lite grundläggande kunskaper i aerodynamik. Aerodynamik är läran om gasers beteende. Då luften är en blandning av gaser och det är luften vi flyger i så gäller denna läran om luften.
Först och främst kan vi klarlägga vad luft är. Luften består till mestadels av kväve och syre. Dessa molekyler har en massa precis som all annan materia och innehåller således energi. Denna energi måste vi kunna omvandla så att vi kan använda den till att lyfta ett flygplan.
Lufttryck
Lufttrycket är ett mått på hur många molekyler det finns i en viss volym. Vid havsnivån är trycket som högst och det finns många molekyler att flyga i. Ju längre ifrån jorden vi kommer desto lägre är lufttrycket och avståndet mellan molekylerna ökar. Det är därför vi inte kan flyga ett flygplan ut i rymden, det finns helt enkelt inte tillräckligt många molekyler att flyga på. En annan sak som påverkar luftens täthet är temperaturen. Ju kallare desto tätare luft och ju varmare desto tunnare luft. Alltså, både avståndet från havsytan och temperaturen påverkar lufttrycket.
Hög densitet Låg densitet
Det här kanske ni inte visste men ett flygplans startsträcka varierar med vädret. Skillnaden kan vara påtaglig mellan en varm sommardag och en kall vinterdag.
Lyftkraft
Hur kan ett flygplan omvandla luftmolekylernas energi till lyftkraft då?
Ett flygplans lyftkraft kommer sig av två olika aerodynamiska fenomen. För det första skapar vingens profil ett undertryck på vingens ovansida och för det andra böjer vingen av luftströmmen nedåt. Det förstnämna kommer jag till lite längre fram. Det andra, att vingen böjer av luftströmmen resulterar i en lyftkraft som verkar tvärtemot den nedgående luftströmmen. Luftens massa har helt enkelt ändrat riktning. Den kraft som tvingar luften att ändra riktning nedåt verkar på vingen åt motsatt håll, det vill säga uppåt.
Luften tvingas att bryta sin bana nedåt
Det första jag nämnde var ett undertryck som bildas. Jag ska på ett så enkelt sätt som möjligt förklara hur detta uppstår.
Om vi tar ett exempel med lufttrycket i ett venturirör, ni som inte vet vad det är förnågot kan titta på bilden nedan.
När en luftström passerar en förträgning i ett rör ökar hastigheten på luften. När hastigheten ökar ökar också det dynamiska trycket i luften. För att trycket skall vara konstant måste då det statiska trycket minska, dvs trycket emot rörets sidor. De blå pilarna visar det dynamiska trycket, de röda det statiska.
Venturirör med luftgenomströmning
Ett exemepl hur man kan se resultatet av detta i verkligheten är när man gör en skruv med en boll. Får man en boll att snurra fort samtigt som det flyger genom luften kan man se hur banan skruvar på sig. Detta till följd av att lufttrycket är lägre på den ena sidan av bollen. Rotationen gör att friktionen drar med sig luft på ena sidan och stretar imot på den andra. Luften får en högre hastighet på den ena och lägre hastighet på den andra sidan.
När hastigheten ökar minskar det statiska trycket och det uppkommer en lyftkraft.
Trycket minskar Lyftkraft bildas
En vingens välvning och lutningen mot luften åstadkommer samma fenomen. Lufttrycket sjunker på ovansidan av vingen.
Alltså:
1 Vingen ”skyfflar” materia neråt och får därigenom en lyftkraft.
2 Luften accelerar på ovansidan av vingen och ett lägre statiskt tryck uppstår, lyftkraft.
Vingens profil
Anledningen att man använder sig av en droppformad profil är att luftens strömning skall vara så laminär som möjligt, dvs att så lite turbulens som möjligt bildas.
Man kan få en helt plan skiva att flyga men den åstakommer bara den ”skyfflande” lyftkraften. Dessutom bildas det turbulens bakom vilket ökar luftmotståndet.
Laminär strömning Turbulent strömning
Nedan ser ni en bild på hur lufttrycket runt en vinge ter sig när normal flyghastighet har uppnåtts. Man ser att det råder ett undertryck på undersidan av vingen också. Undertrycket på ovansidan är dock mycket större och räcker till för att lyfta flygplanet. Anledningen att man använder sig av viss välvning på undersidan också är att vingen får bättre egenskaper i högre hastigheter. Skulle undersidan vara plan hade vingen allstrat för mycket lyftkraft vid maxfart. Sådan här profiler lämpar sig inte vid låga farter.
Lufttrycket runt en vinge
Omformbar vinge
Vid höga hastigheter vill man ha en så plan vinge som möjligt för att minska motståndet och vid låga hastigheter krävs en vinge som är mycket välvd för att få den lyftkraft som behövs vid t.ex start och landning. Dagens flygplan är därför utrustade med höglyftsanordningar som kan ändra vingen profil under flygning. Detta har ni säkert sett själva när ni varit ute och flugit. Klaffar på både fram och bakkanten fälls ner.
Detta för att flygplanen skall kunna flyga så långsamt som möjligt.
Vid höga hastigheter Vid låga hastigheter
Anfallsvinkel
Anfallsvinkel är den vilken vingen har emot luften. Ju högre vinkel desto högre lyftkraft. Luftmotståndet ökar också med ökad vinkel och det finns alltid en kritisk vinkel vid vilken turbulens uppstår och vingen förlorar sin lyftkraft
Laminär strömning Turbulent strömning
Fenomenet när vingen förlorar sin lyftkraft kallas för stall (uttalas stål). I detta läge har man ingen större kontroll över flygplanet då rodrena som styr inte längre har någon luftström att arbeta i.
Hastigheten i vilket ett flygplan stallar beror på hur stor lastfaktor flygplanet flyger med. Ju lättare flygplan, desto lägre stallhastighet. Stallhastigheten ökar också när man belastar flygplanet med G-krafter.
Detta var lite om aerodynamik och om hur det kommer sig att ett flygplan kan flyga.
Hej! Jag heter Charlie och välkommnar alla besökare hit till min blogg.
Kommentarer
Jag tycker du förklarar hur ett flygplan kan flyga både på ett lättförståeligt och intressant sätt! Bra skrivet!
Trevligt att en flygare hittat hit och lämnat en kommentar 🙂
Jag håller med Fredrik, bra skrivet och är nog relativt lätt för de flesta att förstå!
Tack charlie. Det där betydde allt för mycket för mig, nu kommer jag att segra. Du är fin.
Här hittar du en kille som tycker att du har fel
http://user.tninet.se/~bkg405h/lyftkraft_forklara…_.htm
Tack för länken tvivlarn, vad jag kan se står det ungefär samma sak fast med mer text.
Det är roligt med alla dessa som gillar teknik och teknologi.
Tyvärr är ”flygkunskap” en turbulent kunskap för många.
Matematiker och fysiker är de enda personer som kan
lösa denna turbulens fullt ut.
De matematiker, fysiker som kan reda ut denna turbulens är
lätt räknade – de andra är tyvärr chanslösa.
Allt som kan bidraga till en bättre förståelse av denna tyvärr svåra konst, teknologi, är hedervärda.
Ingen på webben har ännu lyckats reda ut grunderna i flygteori fullt ut, så att det hela ”går ihop” med beprövad kunskap (matematik, fysik)
Kalle Luft
Jag tycker att förklarar hur ett flygplan kan flyga på ett lättförståeligt
Kalle luft
Nej, det verkar som om vanlig om inte än lite mer djugående kunskap om fysik och matematik inte räcker långt i detta ämnet. Det är förvånandsvärt att det fortfarande lärs ut ”felaktigheter” i vanliga skolor väl som i flygskolor.
Jag studerade strömnigslära vid chalmers och även där tog man med dessa terorier i utbildningen dock med upplysning om att det fanns andra terorier och att de vi gick igenom i mångt och mycket går att gräva djupare i.
* FÖRST VILL JAG RIKTA ETT TACK TILL DEN SOM HAR DENNA
HEMSIDA ”FLYGARN”. DET VERKAR SOM PERSONEN I FRÅGA ÄR UPPRIKTIGT INTRESSERA AV FLYG. DET ÄR FÅ SOM ÄR DET.
* ATT ALLA SOM VILL, FÅR SKRIVA ÄR VÄRT ETT ÄNNU STÖRRE TACK (TILLHÖR SKARAN SOM VILL VARA ANOMYN AV FLERA SKÄL)
* SÅ TILL FLYG OCH DEN SVÅRA KONSTEN ”FLYGTEORI” SOM EGENTLIGEN INTE BORDE VARA SÅ SVÅR, OM MAN KAN HANTERA VERKTYGEN MATEMATIK OCH FYSIK PÅ RÄTT SÄTT.
* Nasa har utlyst ett pris till den konstruktör/tillverkare som kan tillverka det enklaste och bästa plan som alla skall kunna flyga lika
lätt som man kör en bil. Detta är möjligt 20- 30 år, det vet de flesta
konstruktöretr av rang. Varje år detas delpris ut på den långa vägen till allemansflygplanet. Senaster året gick detta pris till ett företag i Slovenien som är känt för att göra de bästa segelflygplan.
Enligt Nasa, så gör detta företag det planet som mest liknar ”allemansplanet” i dag.
* Till det som skriver böcker om flyg o sånt och som tror att de vet allt om flyg, brukar jag ställa frågan: Kan du förklara för mig hur en boomerang fungera ? Få/ingen lyckas med detta konstsycke, trots att ENDAST elementära kunskaper i fysik krävs.
– Ett folkets flygplan som alla kan flyga i alla väder är en värdig utmaning för vissa, gissa vem ?
Kalle Luft
Jag trodde att boomerangens förklaring var outforskad fortfarande. Var det inte någon som skulle ta med sig en boomerang upp i rymden för att testa den i vakuum bara för att kunna förstå lite mer om hur den fungerar?
Tja, en boomerang (bumerang) består av två ”flygplansvingar”.
Ett ”flygplan” flyger knappast i i vakuum. Min boomerang fungerar
knappast i vakuum den heller.
(En boomerang är bara outforskad av vissa, inte av de som är Du, kompis, med fysik och matematik.)
Lite mer om enkel flygteknik: Enklaste är boomerang (inga rörliga delar) och skärmflyg.
Skärmflyg består edast av en skärm och en motordriven propeller. Den som flyger denna har bara 3 frihetsgrader:1 ett tamp i vänster hand, 2 en i höger hand och 3 ett gasreglage för motorn som driver en propeller på ryggen. Här finns alla grunder till flygkunskap.
¤ Personen/piloten kan svänga höger, vänster ändra höjd och bromsa (luftbromsa) vid landning. Dessutom känner
personen hela flyteorin i kroppen dvs 100% känsla.
ALLT SOM BEHÖVS ÄR : A) EN SKÄRM OCH
B) EN PROPELLER PÅ RYGGEN FÖR ATT FLYGA OCH FARA (nästan för bra för att vara sant)
* Dessa skärmflygare är oftast intressanta personer, utan att vara det minsta högfärdiga. De lär sig genom genom praktisk träning och är med och utvecklar flyget, så som de första som lämnade marken för egen maskin.
Flyg borde inte vara så konstigt och krångligt , det vet även NASA.
Enligt NASA är privtflyget primitivt och står där BILARNA var för 100 år sedan. De efterlyser därför nytänkande och enkelhet så
folkflyplandet blir en snar verklighet. Detta med en saftig prissumma för den som lyckas först.
DET SKALL VARA MÖJLIGT ATT FLYGA OCH FARA FÖR
ALLA OCH ENVAR I ALLA VÄDER……..
(inte bara skärmflygare som i dag)
Förtydligande:
* Jag tror knappast (inte ännu) någon testat boomerang i VAKUUM , som existera i rymden.
Den som skrivit RYMDEN menar nog TYNGDLÖST tillstånd, dvs det tillstånd som råder i en rymdkapsel. Där existerar garanterat inget vakuum. M.A.O i tyngdlöst tillstånd och där det finns syre, gas, m,m, fungerar BOOMERANG lika bra som ett flygplan dvs SUPERBRA.
*I VAKUUM däremot : SUPERDÅLIGT
Ett försök till svar på Diars fråga: ”….lättförståeligt förklara hur ett flygplan kan flyga ”
Det finns många sätt att förklara dett på. Låt mig göra ett försök och då på ett annat sätt .
¤ En bar vinge är en fågelvinge. Handflatan är också en bra vinge som i fåglarnas fall utvecklats genom åren till en mycket bra vinge.
Sätt dig i en bil och sträck ut handflatan genom bilfönstret (nervevad ruta) i ca 90 km/h fart. Här kan du genom att ändra hanflatans vinkel (anfallsvinkel) känna lyftkraften som lyfter
ett flygplan (förvånansvärt stor oftast).
Överkurs:
Genom att sära lite på tumme (salt), ringfinger (vane) och lillfinger(flap) kan du öka lyftkraften vid lägre hastighet ( landning).
* Vid ca 90 km/h lyfter flera mindre sportplan
* Tidigare var det vanligast med en plan-konvex vingprofil
* Numera blir det allt vanligare med konkav-konvex vingprofil
likt en fågelvinge, handflat. Denna vinprofil( konkav-konvex) är effektivare en den gamla (plan-konvexa) .
——————————————————————————
M.a.o.: Sträck ut handflatan vid ca 90 km/h och känn på den
lyftkraft som får ett plan att lyfta.
Detta är ett mitt enklaste försök till förklaring, varför ett flygplan
kan fllyga.
——————————————————————————-
– ENKLAST ÄR BÄST –
* Först:
_____________________________________________________
SYND ATT INTE FLER VILL SKRIVA PÅ DENNA TREVLIGA FLYGSIDA – FLYG ÄR ROLIGT:
_____________________________________________________
Tänker därför skriva lite. Det finns kanske någon som vill läsa något om flyg och sånt.
¤ Nutidens stora fråga inom flyg är: hur mycket av pilotens arbete vill/vågar vi överlämna till tekniken. Ex: om det vore omöjligt att flyga ett trafikplan i andra luftkorridorer än den för rutten tillåtna , då skulle en flygkapning vara omöjlig. Dvs dataprogram som styr planet ingriper om så är fallet.
* MYCKET AV DAGENS FLYGRÄDSLA är rädsla för kapning.
* Det är tekniskt möjligt att inom en snar framtid tillverka ett förarlöst
trafikplan.
Handen på hjärtat, skulle du våga flyga med ett förarlöst trafikplan?!
Flera menar att passagerarna vill ha ”piloter som gisslan”, dvs om de missköter sig så råkar de själva illa ut – ”alla sitter i samma båt” eller i samma plan.
Vad tycker du?
(de skrivfel som tyvärr uppstår då man skriver fort, får ni ha överseende med, hinner tyvärr inte redigera texten)
Kalle Luft är inte Blåst…
Hej vill bara säga att denna informationen har hjälp mig och min kompis med våat projektarbete om flygplansvingar. Tack så mycket… 🙂
Hej alla som hittat hit och läst inlägget!
Jättekul med kommentarer och vidareutveckling av ämnet.
Ledsen att jag inte varit aktiv på bloggen det senaste men jag ska bara hitta lite inspiration och något ämne som folk kan tänkas vilja läsa om när det gäller flyg.
Det går alldeles utmärkt att ställa frågor så kanske de kan bli grunden till ytterligare inlägg.
Mvh Flygarn
Daniel.B (1700-1782)
Vill uppmana till lite FRED mella de båda sidorna ang.
a) för D.Bernoulli´s princip
b) mot D.Bernoulli´s princip
då det gäller den lyftkraft som verkar på en flygplansvinge m.m
¤ Daniel.B hade minst två bra kompisar: Matematik, Fysik.
Man sätter sig inte ostraffat på en person som har dessa båda
som bästa kompisar. Det straffar sig om man påstår att D.B. hade fel eller missbrukar hans sats från 1700-talet.
Ex: Flyg och segling har MYCKET gemensamt. Seglet på en segelbåt har mycket gemensamt med en flygplansvinge.
De som tvivlarna på Bernoulli´s princip, kan försöka förklara
hur en segelbåt kan segla ca 30 grader mot vinden (på kryss). Detta är inte trivialt . Utan Bernoulli´s princip hopplöst att förklara.
Visst har D.Bernoulli´s ett finger med i förklaringen till varför ett
plan kan flyga. I vissa fall lite, andra fall lite mindre , ibland mycket lite och någon gång ingenting (raketuppskjutning, vertikalt startande flygplan och då i starten, ja det finns sådana ).
—————————————————————————
FRÅGAN ÄR : HUR MÅNGA PROCENT
AV DEN TOTALA LYFTKARAFTEN KAN FÖRKLARAS MED D.BERNOULLI´S PRINCIP och då i det aktuella fallet.
————————————————————————–
Kalle Luft manar till lite FRED , det vill nog D.Bernoulli också
Visst är det kul även för en gammal f. d. flygsignalist att läsa om de olika spörsmålen och tänkbara lösningar för dessa.
Skriver lite till om ”flyg och sånt” och hoppas att fler hakar på.
—————————————————————————
Tänker ta upp ”Ultra Lätta Plan” av flera skäl (UL- 3 A m.m)
Ett av skälen är att den blir enklast så. Ett annat är att UL-plan
är i snabb utveckling just nu (dvs ett hett område).
UL-plan är av stort intresse även i nyttosyfte såsom
spaning efter försvunna människor, människor i nöd
och olika spaningsuppdrag:
Några Fördelar:
* Kort start/landning +45 m
* Låg fart – lätt att se detaljer på marken
* God sikt – vissa är helt öppna
* Lätta att tansportera med bil till aktuell plats
* Flyger lågt
* Kan sättas i uppdrag med kort varsel
Varför inte då börja med det som NASA anser som:
” World´s best aircraft, PIPISTREL VIRUS (UL-3A)”
Ovanstående plan fick NASA´s pris: ”Cetennial Challenge Winner 2007”.
Så håll till godo, i brist på annat, med vackra Plan , Flygbilder m.m :
http://www.pipistrel.si
(pipistrel = fladdermus på latin)
Kalle Luft är svag för vackra plan inte minst
Vanlig fråga om ”flyg och sånt”
Fråga som jag brukar få/fått:
==========================
Fråga 1.
”Hur kan en sådan stor KLUMP (trafikplan) flyga med så små vingar?”
Svar 1.
* Tja det mesta av denna KLUMP består av LUFT med ett tunt skal
av Lättmetal och Syntetmaterial.
* Vingarna är fler än vad som verkar vara fallet. Flygkroppen är en
enda stor vinge den också. Dvs planet består av 3 Vingar, 2 vanliga
+ flygkroppen.
* En del av lyftkraften kommer direkt från jetmotorerna på grund
av att jetstrålen är riktad sent nedåt ( mer eller mindre, går at justera
under gång, star, landning)
Detta är mitt svar på en vanligt återkommande fråga, UNDRAN.
Kalle Luft Har Fått Många Frågor Om ” flyg och sånt”
Kalle Luft
Fler frågor om ”flyg o sånt”
Vanligare fråga som brukar ställas:
===========================
Fråga 2.
a) ” Vid start ser man att vingarna på planet svajar.
Det verkar som om de skulle brista….”
b) ” Det hörs så konstiga ljud vi start och landning.
Man tror att planet håller på att gå sönder eller att
något är galet med planet.”
” Ja, man kan bli flygrädd för mindre……”
Svar 2:
Vingarna är konstruerade som ” en handflata eller en fågelvinge”.
(tidigare nämnt)
Handflatan/fågelvingen är lätt att böja om man trycker den nedåt. Om man trycker åt motsatt håll, uppåt, så är de styva och kan motstå stora krafter.
a) M.a.o. då vingens egenkraft (tyngd) verkar nedåt på
flygplansvingen, vid start, verkar ingen/liten kraft uppåt
på vingen och därför svajar dessa vid start, som de skall
göra. Då lyftkraften på vingarna ökar blir de allt stabilare.
Då planet ”hänger” på vingarna, efter start, är de styva
och håller för mycket stora krafter.
b) Vid start, då planet lämnat marken, fälls landningshjulen in i
flygkroppen för att minska luftmotståndet. När detta sker hörs skrapljud och annat. Luckan stängs *hydraliskt och låses.
Vid landning sker det omvända: luckorna öppnas och
landningshjulen fälls ut *hydraliskt – skrapljud. Nu hör
man också vinand/brusande ljud . Det är luftbrus som
landningshjulen m.m. genererar.
* på de allra senaste planen elektriskt
” Man kan bli Mindre Flygrädd om man känner till ovannämnda ”
Kalle Luft
Säkerhet med GPS + sändare + mottagare
Lite om det ”Globala Positions Systemet”, GPS, som gjort Flytrafiken, Sjöfarten, m.m. säkrare .
Man kan numera bestämma sin position sabbt och enkelt med
en GPS. Med en karta som lager kan man se var man befinner
sig relativt den digitala kartbilden – Longitud (x), Latitud (y).
Höjden över havsnivån får man med hjälp av Altitud (z).
GPS ger således läge och höjd över havet (long-lat -alt, x : y : z)
=====================================================
¤ Dvs korrekt information om position i luftrummet.
På senare tid har man dessutom lagt in en radiosändare och
mottagare i GPS:n så att den kan sända den egna postionen
till alla andra plan som har en liknande GPS. Man kan därmed
också mottaga positioner från alla andra plan:
¤ ALLA KAN SE ALLA PÅ SKÄRMEN ALLTID ¤
Detta innebär, att mycket av radarskärmens uppgift löser
GPS:n med den inbyggda extra sändaren/mottagaren.
Ovanstående är en liten del av den kontinuerliga vidarutveckling
som GPS:n genomgår. Denna kontinuerliga vidarutveckling
kommer att fortgå och förfinas allt eftersom tiden går och tekniken
blir bättre.
ALLT DETTA HAR BIDRAGIT TILL ATT GÖRA FLYGTRAFIKEN
SÄKRARE – MER KOMMER MED TIDEN…..
Obs. Radarn som sitter i ”nosen” på ett trafikplan, blir vi inte av
med : Ex Man kan inte sätta en GPS med sändare på alla fåglar
som flyger till sina ”Sommar/Vinter-bostäder”.
Kalle Luft gillar den senaste ”GPS+” tekniken också..
Mera omTeknik och Säkerhet
En vacker dag då sikten är bra, kan man se ett långt vitt spår
efter jetplan. Detta vita spår är ibland rakt, som om man hade
ritat det med en linjal. Med stor sannolikhet är det GPS:n som
är pilot i detta fall.
——————————————————————————-
En ny spelare har kommit in på plan under senare tid :
” VÄRMEKAMERA ”
En del av det ljus som ögat inte kan uppfatta kallar vi för
”värmestrålning” (IR-strålning, långvågigt ljus).
¤ I dagsläget kan vi med hjälp av IR-känsliga celler transformera
NATT till Halv -Dag. Vi kan med andra ord se då det är mörkt för våra ögon, med hjälp av dessa konstgjorda celler. Vi kan även
se föremål i dagsljus som annars är osynliga för våra ögon.
Utvecklingen går framåt även på detta område. Därför
övergår ”Flight Deck” kontinuerligt allt mer till att bli en
teknisk övervakningsplats med dataskärmar som ”fönster”.
Ur säkerhetssynpunkt bör man ha goda relationer till
både GPS och VÄRMEKAMER samt deras kusiner under
alla rådande omständigheter (natt, dag, dimma, dålig sikt, m.m)
Kalle Luft har goda relationer till ovannämnda och
kommande spelare under alla omständigheter
Mer om GPS, Värmekamera:
Mycket i vardagen har redan förändrats tack vare båda dessa
lirare:
GPS
====
Ex. För att ta sig till en plats är det i dag viktigare med postion än
världsdel, stat, stad, gata – nr.
Var bor/står du?
Svar
Long: E 12* 32´25,56″
Lat : N 55* 46´35,23″
Alt : 22 m öh
Om du är född, bor, stå på en plats så är positionen bestämd
med: long. lat. alt. , oberoende av om gatan fått ett namn eller
inte, ändrat namn m.m. En ambulans kan ta sig till dig även om
du befinner dig i ett nybyggt område, skogsdunge eller en mindre
skogsväg.
En plats angiven med: Long. Lat. Alt. är exakt bestämd
för ALLTID.
Ett brev med adress skulle då kunna se ut:
Kalle Luft
long…….
lat………
alt ……. (altitud anger våningsplan om så är fallet)
DETTA ÄR ALLT SOM BEHÖVS .
Födelseort För N.N.:
long ……..
lat ……….
alt…………
Detta gäller för EVIGT.
Oberoende om landet, staden ändrat namn!
Den som vill stämma träff:
long…. lat…. alt…
Detta gäller då på: Land, till Havs och i LUFTRUMMET.
Värmekamera:
===========
Ex
Med en värmekamera kan du t.ex. se vilken temp. kropen har,
om du har en infektion i kroppen och var den är.
Du kan kolla om dina kompisar har feber och det snabbt
på flera meters avstånd. Du kan också se om de har
”ont i halsen” eller ”ont i öronen” och hur ont de har……
Kalle Luft har alltid ”IS I MAGEN” , det kan ännu ingen
värmekamera se ……
Något om Riktningsändring.
Lite om styrning av flygande föremål m.m .
¤ Man kan ändra riktning på flygande föremål på TVÅ sätt:
A) Tillföra energi så att en kraft verkar i önskad riktning
B) Minska energi så att en kraft bromsar i önskad riktning.
A kan man kalla för KATIV styrning och sker genom att man tillför
energi.
Ex: ett jetplan kan ändra jetstrålens riktning m.m.,eller så kan man starta/tända en jetstråle för önskad effekt.
Detta sätt att styra kan man använda både 1) där det finns
luft, gas (atmosfär) vätska m.m och 2) där det råder vakuum
(i rymden).
Dvs oberoende av om omgivnde materia finns eller ej.
Mao:Detta kan man använda sig av i vatten , på land,
i luften och i RYMDEN.
B kan man kalla för PASSIV styrning och innebär att man på
något sätt bromsar ett medium: vatten, luft i önskad riktning.
Eftersom vakuum inte innehåller materia, kan man INTE använda
detta sätt att styra i rymden.
* Slutsats: AKTIV styrning går alltid att använda. PASSIV styrning
kräver materia och är en energiförlust,
Passiv:
Ex
En båt med roder, bromsas med rodret så att den svänger åt önskat håll med energiförlust som följd.
Den behörer också fart (styrfart). Man kan inte bromsa
utan fart.
Aktiv :
Om båten kan ändra Jetstrålens riktning, såsom en enkel utombordare, kan man genom att vrida motorn ändra
riktning på jetstråle och båt. Därmed kan man ändra
riktning utan att ”styrfart” krävs.
Har man två motorer, kan man styra genom att ge olika mycket gas.
Den som till äventyrs vill göra detta i rymden, måste ta med sig
vatten så att han/hon kan spruta vatten med tryck i olika riktningar.
Den som vill ta med ett jetplan ut i rymden, måste ta med
massor av luft så att motorerna får syre (utan syre ingen förbränning).
OBS:det krävs en hel del syre för att jetmotorerna skall kunna andas. Därför är det klokt att kyla ner syret så det blir flytande,
annars är det svårt att få plats med det.
Kalle Luft hoppas med alla ovanstående inlägg ha gett
lite STYRFART till många inlägg (och då av andra personer)……..
På grund av dålig aktivitet och kanske flyg på hög höjd, kanske
man borde skriva lite om den eviga, enkla och därmed svåra frågan där alla kan bidraga med:
Vad tycker du/ni att man bör ha på/med sig då man flyger :
¤ runt handleden (modell : klocka/handdator m.m)
¤ runt ögonen (modell: glasögon)
¤ i bagaget/ryggsäcken (nödvändig personlig utrustning)
¤ kläder, typ av skor m.m
Dvs en liten persolig packlista.
Ex: Något i stil med. Jag sätter mig inte i ett plan utan att ha med mig………..
Här borde många kunna bidraga med PERSONLIGA tips.
Fågan kan gälla både som pilot och passagerare under en vanlig
flygresa.
Sätt i gång och skriv och dela med er av era ENKLA erfarenheter.
Så tycker Kalle Luft/vatten ( dvs Kalle O2/ H2O)
jag tkr det var bra skrivet men jag vill vet mer om styrningen
Ok. Här kommer lite till om ”styrning” (eftersom inte andra skriver)…..
Skriver lite om passiv styrning, eftersom det är det vanligaste
nära jordytan ( i atmosfären). Ett plan har ett stabilt tillstånd,
då det flyger utan ändring i höjd och sida. I detta tillstånd är
summa av alla yttre karafter = 0 (noll) i höjd och sida.
. Då föremålet ändrar riktning är summan av krafterna > 0
( dvs. sörre än noll eller som man säger: ”skilt från noll”)
Enkelt uttryckt: då lyftkraften på planet är lika stort som planets
tyngd och de båda krafterna i sidled är lika stora, motriktade sker
ingen ändring i höjd eller sida ( skulle behöva rita pilar och figurer
för att göra det lättare att förstå, men detta går tyvärr ej här)
…………………………………………………………………………………………….
Börjar med en helkopter ; det är enklast så.
Då en helikopter hänger i luften:
En kraft verkar rakt upp som är lika stror som tyngdkraften som
pekar rakt ner. Dvs summan av krafterna = 0.
Då den svänger är krafterna inte lika med 0. Dvs summan är >0.
. Vänstersväng: en kraft är riktad åt vänster genom att ”vispen”
pekar åt vänster. Det bidas en resulterande kraft som verkar åt
vänster.
. Höger: genom att ändra så att ”vispen” pekar åt höger och på
samma som ovan bildas en resulterande kraft åt höger…..
. Framåt: genom att vispen pekar framåt. En kraft framåt bildas……
. Bakåt: genom att ”vispen” pekar bakåt. En kraft bakåt bildas…
( det går att flyga baklänges med en helikopter).
Om man bara gör som ovan, dvs ändrar ” vispen” riktning,
efter att från början ”hängt stilla i luften”, kommer man att tappa
höjd.
Detta eftersom den kraft som man tillförs för riktningsändring,
förloras som kraft uppåt. Därför måste man öka lyftkraften uppåt
lite för att inte förlora höjd. Detta kan ske genom att man samtidigt
ökar lite på ”vispens fart” eller ändrar vinkel på rotorbladen.
* Att styra en helikopter är enkelt :” peka med rotorn i den riktning
du vill förflytta dig, och gasa (eller ändra vinkel på rotorbladen)
beroende på hur mycket du ändrar riktning.”
Ex:
Håll handflatan vågrätt. Den får symbolisera rotor-planet för en
helikopter. Lyftkraften från rotorbladen verkar rakt upp från handflatan ( kallas för normalvektor till rotorplanet). Luta handflatan framåt och karften verkar snett framåt vinkelrätt mot
handflatan ( normalvektorn).
Ännu bättre:
Håll en penna mellan fingrarna och då rakt upp från handflatan,.
Den pekar i krafens riktning 90 grader mot handflata (pennan blir en normalvektor till handflatan).Vrid handflatan framåt, vänster, höger, bakåt . Pennan pekar då framåt ,vänster, höger, bakåt ……
Pennans riktninga är den riktning som kraften har som rotorbladen
genererar.
…………………………………………………………………………………………….
* Samma princip gäller för ett flygplan, men det är lite bökigare
att förklara.
Skall försöka förklara detta, om intresse finns, i ett kommande
inlägg………
Innan jag beskriver riktningsändring av ett ”vanligt trafikplan”,
går jag över till ett UL-plan med deltavinge.
Det uppför sig som ett mellanting av en helikopter och ett trafikplan.
Lyftkraften är riktad rakt upp 180 grader mot tyngdkraften då
ingen kursändring sker. Detta plan har INGA RÖRLIGA DELAR
på vingen. Man kan ändå svänga: höger – vänster – upp/ner.
Sättet att göra en kursändring brukar ofta kallas för
” tyngdpunkts-förskjutning”. Detta är tyvärr en luddig
formulering som kan vara något missvisande.
Man ändrar rörelseriktningen på liknande sätt som för en helikopter, beskrivet ovan: Lyftkraften är riktad rakt upp,
90 grader mot deltavingens plan (som en normalvektor). Genom att förskjuta DELTAVINGENS riktning : vänster, höger, fram/bak
blir då dena kraft som annars är riktad rakt upp i stället riktad åt, vänster, höger, fram/bak.
UL-planet svänger då vänster/höger/upp/ner som en helikopter.
Man förskjuter inte tyngdpunkten, det verkar bara så. Det
är DELTAVINGEN man förskjuter relativt tyngdpunkten.
M.a.o. man styr genom att förskjuta deltavingen relativt
tyngdpunkten. Bättre vora att kalla dessa plan för :
DELTAVINGSFÖRSKJUTNING med tyngdkraften
som mothåll dvs motkraft.
Vi ska se att ett vanligt trafikplan fungera på nästan samma sätt:
Dvs. det handlar om att förskjuta lyftkraften, som verkar rakt upp
180 grader mot tyngdpunkten , vänster, höger, fram, bak genom
att minska lyftkraften ( ”bromsa” ) på lämpliga ställen och därmed
få planet att luta vänster, höger, upp/ner.
* Man skulle kunna styra ett vanligt trafikplan genom att
passagerarna förflyttade sig till ; vänster sida, höger sida,
fram i planet, bak i planet såsom man gör med en ”deltavingen”
och få planet att luta: vänster, höger, fram /bak
” Lite invecklat och kanske inte så passagerarvänligt men dock
fullt möjligt ”
Lite mer om ett vanligt plan i kommande inlägg ……
Efter detta behöver jag inte skriva så mycket om vanliga trafikplan:
* Principen är som tidigare, att den lyftkraft som genereras
och som verkar rakt upp, 180 grader mot tyngdkraften,
skall man på något sätt förskjuta i sida, fram/bak så att man
uppnår en önskad riktningsändring. Detta kan ske :
. Direkt som i fallet helikopter.
. Ändra vingens riktning, deltavinge-ULP
. Eller genom att minska lyftkraften på lämpligt ställe
(”bromsa”) som för ett ”vanligt plan”
. Fallet då man ändrar riktning genom att ändra riktningen
på jetstrålen tar jag inte upp här : ”aktiv styrning”
”Vanligt plan”
——————-
Svänga vänster gör man genom att i huvudsak ”bromsa”,
minska lyftkraften, med vänster ving-spets. Ungefär som
med en båt :” sänk ner åran på vänster sida och bromsa.”
Genom att göra detta förskjuter man den uppåtverkande kraften
snett åt vänster och man får en resulterande kraft åt vänster
som medför vänstersväng.
(Sedan finns många små detaljer som man kan justera denna
vänstersväng med. Energiförlust för att svänga medför höjdförlust.
Därför brukar man kompensera detta med att en större
uppåtverkande kraft, större anfallsvinkel på vingarna, med
hjälp av höjdroder. För att göra det ännu bättre kan man ge lite sidoroder och eventuellt lite gas. Allt detta är finlir som man tränar
praktiskt och är specifikt för en flygplanstyp.
I vissa plan är allt detta integrerat och sköts därför automatiskt,
man bara ”pekar” med en spak åt vilket håll man vill svänga och
hur mycket. )
* Det viktigaste är att principen är enkel. Jämför DETAVINGE- ULP
där inga rörliga delar behövs för att generera en riktningsändring.
Lite om höjdroder:
Detta roder ändrar vingarnas anfallsvinkel (planets lutning)
och därmed lyftkraften uppåt till storlek och riktning genom att ”bromsa” på ovansidan (upp) resp. nedansidan (ned) av stjärten.
Lite om sidoroder:
(sticker rakt upp, längst bak på
planet 90 grader mot höjdroder):
Detta roder bromsar till höger (högersv) och bromsar till vänster
(vänstersväng). Höjdroder och framför allt sidoroder kan man kalla
för trimroder:
Ex: Då det blåser sidvind är det inte så roligt att ligga och luta
med planet för jämnan. Då är det bättre att ge lite sidoroder
för att kompensera avdriften som sidovinden ger.
Då man landar är det inte tillrådligt att luta planet: vingarna kan
slå i backen, landa på ett hjul är inte så roligt. Då är sidorodret ett
bättre val.
För en ”deltvinge” är detta inget problem om vingen lutar lite
vid landning och hjulen hänger rakt ner, det fixar tyngdkraften.
——————————————————————————-
Principen är följande: Ett plan är konstruerat att flyga av sig självt
(med få undantag). Dvs. då man släpper alla spakar och ”rullar
tummarna” bör planet flygan stabilt av sig självt . Summan av alla verkande krafter är då noll. Inget konstigt brus hörs och
förbrukningen av drivmedel är minimalt.
En störnig av detta tillstånd, hur man än genererar denna,
medför en riktningsändring. Det gäller att störa detta stabila tillstånd till en önskad riktningsändring. Så är falllet med alla fygande föremål. T.o.m en fågel kan utan långavariga
teorilektioner behärska detta. Man känner vad som är rätt i kroppen ungefär som när man går/springer eller cyklar .
…………………………………………………………………………………………….
Att Flyga Är Enkelt – fråga en gråsparv…….
Lite om syrning och då en något tragisk episod som
ändå slutade relativt lyckligt….:
Under en flight med ett äldre par i ett sportplan (mindre privatplan)
, ” tuppade föraren av för gott”. (detta sker förr eller senare med
alla personer ). Den äldre damen hade aldig tidigare hållit i spakarna och satt där med ett förarlöst plan som bara flög.
Det gör alla plan (med få undantag) som tidigare sagt. Kom.-radion var på och med den kunde kvinnan beskriva sin situation. Prata i telefon hade hon gjort tidigare så det kunde hon. Med hjälp
av denna radio och de instruktioner hon fick, kunde hon landa
tryggt för första gången i sitt liv och då med livet i behåll.
Obs: i dag är det enklare och man kan då använda mobilen.
Om detta var början på en flygkarriär för denna kvinna, vet jag
ej, men kanske.
Detta belyser tre saker minst :
* Det går att flyga och landa utan tidigare teorilektioner
och långvarig praktik.
* Trots alla läkarintyg så kan en person ”tuppa av” när som helst
och var som helst .
* Vikten av att en passagerare är någorlunda kunniga på att ”nödlanda”.
(Sannolikheten att två skall tuppa av ”samtidigt” är försumbar.
Är man bara två i planet så gör det inte så mycket trots allt.. )
Kommer därmed till säkerheten och en personlig åsikt om
flygsäkerhet i allmänhet.
1. Jag menar allt alla plan borde ha Minst TVå FLYGKUNNIGA ombord.: Där en endast behöver 3-5 timmars NÖDLANDNINGS-
INTYG. Dena andre, piloten , med samma krav som i dag utan
alla dessa ständiga läkar-intyg som ändå inte är 100% tillförlitliga.
Skulle något hända kan den andre med nödlandnings-intyg alltid nödlanda planet.
Kraven på piloten skulle då vara samma som för ett körkort
till bil eller förarintyg till båt. Lite som till sjöss en KAPTEN och de andra någorlunda kunniga i segling. Lägg märke till att här behövs
inte ständiga läkarintyg .
* Jag menar också att det är svårare att köra bil än att flyga ett plan. De verkliga kraven på en bilförare är större de krav som
gäller då man flyger.
Ex:
Det är sällan man ser en fartdåre som flyger om en och sedan
tvärbromsar några meter framför plantet. Det är sällan man möter två lastbilar som kommer rakt mot en då man flyger. Väganan är sällan isbelagda då man flyger. Det är svårt att kana av banan och
kollidera med ett träd. Rattfyllo möter man sällan då man flyger…
2. Alla sportplan borde ha minst två motorer som är *oberoende
av varandra. Det är sällan att båda ”tuppar av samtidigt”.
* oberoende av varandra = två bränsletankar, en för varje motor,
två bränslesystem, m.m
Sammanfattningsvis
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
¤ Mindre krav på piloten (kaptenen), större krav på
passageraren – nödlandningsintyg.
¤ Två oberoende motorer i alla plan
Detta är min personliga åsik om flygsäkerhet då det
gäller mindre privatplan (sportplan ).
Att köra bil är svårare än att flyga – fråga åter en gråsparv
Jag är förvirrad av din beskrivning. Om vi skippar snacket om lufttryck och istället tittar på Newtons andra lag. Fast vi kanske tar och integrerar den med tiden istället så vi får hastighet med avseende på tiden. Vi kan då se att hastighet, massa har med kraften på en vinge med avseende på tiden. Krafter uppkommer ju två och två. Så tittar vi på en vinge där du har texten ”Luften tvingas att bryta sin bana nedåt” så kan vi tänka oss att i framkanten på vingen får vi en bromsande kraft. Går vi via vingens överkant så har vi en kraft både bromsande och sänkande (dvs planet får en motsatt lyftkraft) i fram på vingen. Sen kommer vi till när luften böjs efter vingen och där har jag svårt att se att nån kraft överhuvudtaget ska påverka vingen. Tittar vi istället på undersidan av vingen så har vi ingen större kraft i fram på vingen (vingen är relativt rak). I bak på vingen har du ritat vingen lite nedåt. Vet inte om det stämmer så bra med verkligheten utan klaffar, men där borde så fall kraften riktas bromsande samt uppåt (lyfta planet). Men rent mekaniskt har jag svårt att förstå vingens bakre dels ovansida. Kan det vara så att den bakre delen av vingens undersida lyfter och vingens bakre övre sida inte gör något ”motstånd” i det lyftet?
Det är precis som du säger att framkanten på vingen skapar ett visst motstånd. Strömningshastigheten är som högst i framkanten då luften måste byta riktning med 90 grader. Denna plötsliga hastighetsändring gör även att trycket hastigt sjunker. Bilden du refererar till är tagen och är bara ett exempel. Bakkanten går oftast inte neråt som beskrivet men effekten av det jag ville beskriva blir tydligare. Om vi tar en helt symetrisk vingprofil måste anfallsvinkeln vara större än noll för att lyftkraft skall bildas. Effekten blir fortfarande den att vingen ”skyfflar” materia neråt varvid en kraft uppstår i motsatt riktning. Du har också rätt i att vingens bakre del inte skapar så mycket lyftkraft på ovansidan utan ser mest till att luften bibehåller en laminär strömning.
Ah en bra förklaring där. Men på många andra sidor diskuteras det mycket om att luften inte har någon kontakt med vingens ovansida då planet stallar. Men för mig har det inte så mycket med saken att göra mer än att man ökar anfallsvinkeln så mycket att kraften blir så pass bromsande att flygplanets hastighet minskas och därmed så börjar gravitationskraften istället bli dominerande. Hm, inte lätt att ge en enkel förklaring. Försöker igen: Om flygplanet bromsas så börjar den helt enkelt falla. Ju större yta du har mot vinden, desto fler partiklar kan kollidera mot ytan och därmed större total bromsande kraft. Kan du förklara vad luften på ovansidan har med saken att göra? För mig känns det som att det endast är Newtons andra lag som spelar in. (Är lite inne på att många säger att luften på ovansidan lyfter planet. Har man ett papper och blåser på ovansidan lyfter ju pappret. Där har vi en tryckskillnad mellan ovansida och undersida, men hur spelar det roll i flygsammanhang?)
Jodå, luften har kontakt med vingens ovansida även i stallat tillstånd. De som skriver så menar antagligen att luften ”tappar grepp” om ytan, dvs att den laminära strömningen övergår i turbulens. Angående att ökad anfallsvinkel skapar ett högt motstånd och att det är det som gör att vingen förlorar flygförmågan är inte riktigt sant. Du kan stalla en vinge i vilken hastighet som helst bara anfallsvinkeln är tillräckligt stor. En vinge bibehåller en viss lyftkraft sålänge luftströmmen runt den är laminär, dvs inte turbulent.
I framkanten ”klyvs” luften i två olika banor och på ovansidan accelererar luften och skapar då ett undertryck relativt trycket på undersidan. Så länge luftströmmen är laminär har vi då en lyftkraft. Om man tänker sig att hastigheten framåt är konstant och att anfallsvinkeln ökas succesivt kommer man till en vinkel där luften inte längre klarar att ”suga” sig fast vid ytan och turbulens bildas. Det relativa trycket mellan ovan och undersidan minskar och vingen förlorar då lyftkraft.
Hoppas du förstod 🙂
Ja, jag kan hålla med om att om du stallar så skapas turbulens på vingens ovansida. Det medför i sin tur att du vår en ”oregelbunden” kraft på vingens ovansida. Det är verken effektivt eller önskvärt. Men istället borde fler partiklar träffa planets undersida och ge en kraft bakåt och lite uppåt (beroende på vinkeln. Är anfallsvinkeln 90 grader så är det totalt bromsande). Du måste ju alltid se till att du har en lyftkraft (F=ma) som är större än (F=mg) för att stiga. Så, ja, man kan stalla i vilken hastighet som helst. Men jag har svårt att se vad vingens ovansida har med saken att göra mer än att turbulensen kan skapa en kraft nedåt på vingen (den borde kunna skapa lika gärna en kraft uppåt på vingen, det hela borde ju handla om statistik eller liknande). Såvida det inte handlar om att turbulenta luften måste ersättas av luften som finns omkring den. Det kommer skapa ett ökat antal kollisioner och därmed ett sjunkande flygplan.
Jag kan inte förstå det med att partiklarna accelererar på vingens översida. Om vi antar att vi har en vinge vars undersida är platt och ovansida är lite rund, då ”klyvs” luften vid dess framkant. Några partiklar tvingas uppåt och några nedåt. Sen påstår du att partiklarna accelereras, men för att accelerera partiklarna måste en energi tillföras. Har svårt att se vart den energin skulle komma ifrån. Om vi säger att vindens hastighet är konstant (flygplanet har en konstant hastighet och vis v=0 skulle det inte finnas någon vind alls). Det planets vinge gör, på ovansidan, är att ändra hastighetsvektorerna men resultaten måste vara densamma. Det här gör att partiklarna på vingens ovansida måste vandra en längre sträcka än partiklarna på vingens undersida, men de måste inte nödvändigtvis mötas på samma ställe på vingens bakkant. Det är som att låta två människor som springer exakt lika snabbt springa på vingens översida samt vingens undersida (ok, ena får springa upp och ned, men vi säger att det går). Det jag däremot kan se är att eftersom vingens översida har en höjd (dvs från där partiklarna ”klyvs” till vingens maximala höjd) så samlas det in flera partiklar. Ju större ”höjd” på vingen, desto mer motstånd att flyga. Om alla dessa partiklar som samlas in antas vandrar längs hela vingen kommer du få en högre densitet på ovansidan. Det i sin tur borde leda till ett högre lufttryck på ovansidan (fler partiklar som kan kollidera med vingen och på så sätt mer tryck på vingen). Det här borde resultera i att flygplanet sjunker istället för att lyfta, så jag hänger nog inte med i resonemanget. 🙂
Ditt resonemnag är onekligen logiskt baserat! Man kan diskutera det här med aerodynamik hur länge som helst. Forskarna är inte heller där helt ense om hur det fungerar.
Du är inte med på varför luften accelererar och var ifrån den energin som krävs kommer ifrån. Energin kommer från flygplanets motor/motorer eller i segelflygssammanhang, lägesenergin. Om du tänker dig ett vattendrag men en jämn ström. Om du sätter i en bräda med lutning i stömmens riktning så kommer du se att vattnet som följer brädan accelereras momentant där vattnet ”klyvs” för att sedan fortsätta med samma hastighet som det omgivande vattnet när det lämnat brädans bakkant. Om man kan behålla en laminär strömning på baksidan av brädan kommer även där hastigheten vara högre.
Angående att densiteten skulle vara högre på ovansidan av vingen är sant, men bara precis i framkanten. Fysikens lagar om att sträva mot jämvikt göra att densiteten minskar relativt den omgivande luften på ovansidan av vingen. Det statiska trycket är lägre medans det dynamiska trycket är högre. och det är det statiska trycket som verkar på vingen. 🙂
Ja, tack för dina försök att förklara! Jag har faktiskt tagit upp en bok om just detta för att kunna förstå det hela bättre. Jag har en master i astrofysik och är väl lite ”störd” och måste förstå allt. 🙂
det här var verkligen en bra sida att kolla på. Jag skriver en uppsats om orville och wilbur wright, samt hur ett flyplan fungerar och kan flyga! Jag fick mycket hjälp och det var en väldigt lättförståelig sida! Tack så mycket! 🙂
Vad är den bästa temperaturen att flyga i? Kallt eller varmt, tätare eller tunnare luft?
Lägg till kommentar