Repetisjon ppl-a teori

1Flygeteori

1.1Atmosfæren

Trykk: p = F / A, 1 atm = 1013 hPa = 1013 mb (1 mb = 1 hPa)

Tetthet og trykk er direkte proporsjonale størrelser
Troposfæren: 0-10000 m (0-36000 ft)

Tropopausen: grensesjikt

Stratosfæren: opp til 260 000 ft, jevn temp 56° C, ingen turbulens
Tilstandsligningen: ( p * V ) / T = konstant (T i Kelvin)
Standard atmosfæren - ISA:

• 
  Temp: +15°C ved havoverflaten, faller 2° C pr 1000 ft (0,65°C pr 1000 m)
  
• 
  Trykk: 1013,25 hPa, faller 30 hPa pr 1000 ft
  
• 
  Luft: helt tørr
  

Totaltrykk = statisk trykk + dynamisk trykk: H = p + q

1.2Luftens strømning rundt et legeme, subsonisk

Grensesjikt:

• 
  Laminært grenselag
  
• 
  Turbulent grenselag
  

Stagnasjonspunkt:

1.3Luftens strømning rundt et todimensjonalt vingeprofil

• 
  Korde-linje: rett linje mellom forkant og bakkant
  
• 
  Relativ tykkelse: forholdet mellom profilets tykkelse (på det tykkeste) og korde-lengden – angis i %.
  
• 
  Midtlinje (camber line): linje trukket midt mellom under og oversiden av profilet.
  
• 
  Krumning: maksimal avstand mellom midtlinjen og korden – angis i % av korden
  
• 
  Angrepsvinkel (α): vinkel mellom korden og relativ vind.
  
• 
  Monteringsvinkel: vinkel mellom korden og flyets lengdeakse
  

1 m^3 luft ved havnivå veier ca 1 kg

• 
  75% fra oversiden av vingen
  
  • 
    undertrykk pga økt hastighet av vinden på vingens overside, løfter vingen.
    
• 
  25% fra undersiden av vingen
  
  • 
    luften under vingen blir avbøyd nedover og presser vingen opp
    
• 
  Aktiviteten er størst i forkant av vingen
  

Økt α = større løft (for α opp til ca 18-20 °)

Økt krumming = større løft
Steilevinkel (kritisk angrepsvinkel): Hele luftstrømmen på vingens overside blir turbulent og løftet reduseres dramatisk. Steiling skjer ved bestemt α, ikke ved en gitt hastighet.
Trykksenter (2D):

• 
  Punktet på et profil der summen av kreftene på profilet (resultantkraften) virker
  
• 
  Normalt ca 25% av kordens lengde fra profilets forkant
  
• 
  Flytter seg fremover når α øker
  
• 
  Dekomponeres i løft (L, vinkelrett på relativ vind) og motstand (D)
  

• 
  Punktet på vingen (fra tipp til tipp) der resultantkraften fra alle trykksentrene virker
  
• 
  Ligger ofte inne i kabinen
  

• 
  Gjennomsnittskorde
  
• 
  Løftsenteret ligger ca 25% fra forkant av MAC
  

For asymetriske profil: Noe løft allerede ved α = 0° (Null løft ved liten negativ α)

CL = Løftkoeffisient (konstant for en gitt vinge ved konstant α)

q (statisk trykk) = ½ * ρ * v^2

ρ = luftens tetthet

v = fart

S = vinge-areal

SFF for steiling øker med høyden (mindre tetthet)

• 
  Forholdet mellom vingespenn og MAC
  
• 
  Økt sideforhold => økt løft
  
• 
  Lang og smal vinge gir bedre løft enn en kort og bred vinge med samme areal
  

1.4Hjelpemidler til å øke løftet

• 
  Øker vingens krumning => økt løft
  
• 
  Øker motstanden => mulig med brattere innflyging
  
• 
  Flytter trykksenteret bakover => økt CL
  
• 
  Typer (maks CL i parentes): Uten flaps (1.45), Enkel (2.25), Split (2.40), Zap (2.50), Slotted (2.60), Fowler (2.80)
  
• 
  10-20% flaps ved avgang (økt løft, liten økning i motstand)
  
• 
  Full flaps ved landing (økt løft og motstand, mindre slitasje og belastning på understell)
  

• 
  Slots = spalter langs vingene bak forkanten (fast eller justerbar).
  
• 
  Slats = forkant som manøvreres ut fra vingens forkant og danner en slot.
  
• 
  Nær fordobling av steilevinkel.
  
• 
  Økt CL pga høyere angrepsvinkel muliggjør landing/avgang med lavere hastighet.
  
• 
  Redusert sikt pga høy angrepsvinkel.
  

Kombinasjon av flaps og slots/slats er det ideelle (men: dyrt å produsere).

• 
  Plater som felles ut i rett vinkel på vinden.
  
• 
  Ødelegger løftet (luftbrems)
  

Motstand deles i:

• 
  Indusert motstand
  
  • 
    Komponenten av løftet som virker bakover (D = Drag)
    
  • 
    Skapes også der trykket utjevnes ytterst på vingen (luft med høyt trykk under vingen, vil utligne trykkforskjellen med undertrykket på oversiden).
    
  • 
    Økt angrepsvinkel => økt indusert motstand
    
• 
  Parasittmotstand (proporsjonal med kvadratet av hastigheten)
  
  • 
    Profilmotstand
    
    • 
      Formmotstand – fra vingens form.
      
    • 
      Friksjonsmotstand – pga luftens viskositet, reduseres ved glatt overflate.
      
  • 
    Turbulensmotstand – pga turbulens fra utstikkere fra flykroppen
    
  • 
    Interferensmotstand – pga endring i luftstrøm fra gjenstander i samme luftstrøm
    

• 
  Skapes ytterst på vingene der trykket utjevnes
  
• 
  Øker med økt angrepsvinkel fordi trykkforskjellen da blir større.
  
• 
  Roterer mot klokka opp til 80°pr sekund (flyet sett bakfra)
  
• 
  Beveger seg ned mot bakken og så ut til sidene.
  
• 
  Avhenger av
  
  • 
    Flyets størrelse (stort fly => kraftige virvler)
    
  • 
    Vekt og vingebelastning (økt vekt/belastning => kraftigere virvler)
    
  • 
    Sideforhold (mindre sideforhold => kraftigere virvler)
    
  • 
    Angrepsvinkel, hastiget og flaps (økt angrepsvinkel => kraftigere virvler)
    

Møte stort fly: Hold til høyre og min 500 fot over.

Landing etter stort fly: Land etter setningspunktet til det store flyet.

Landing etter stort fly som tar av: Land helt i begynnelsen av banen.

Landing etter stort fly på kryssende bane: hold høyt og land langt inne på banen.

Avgang etter stort fly: kortbaneteknikk.

• 
  Fra bakkenivå og opp til høyde tilsvarende vingespennet.
  
• 
  Indusert motstand reduseres betydelig (opptil 40% mindre motstand).
  
• 
  Mer merkbar på lavvinget enn høyvinget fly
  

• 
  Totalmotstand = indusert motstand + parasittmotstand
  
• 
  Typisk fordeling av motstand – en-motors fly m/fast understell
  
  • 
    Vinge: 47% (indusert + parasitt)
    
  • 
    Skrog og motor: 29%
    
  • 
    Understell: 12%
    
  • 
    Rorflater: 4%
    
  • 
    Interferens: 8%
    
• 
  Lav fart => forholdsvis høy indusert motstand (opp mot 80%) og lav parasittmotstand
  
• 
  Minste (total-) motstand: ved middels høy hastighet
  
• 
  Beste L/D: litt høyere hastighet enn minste motstand
  
• 
  Motstandskurven:
  
  • 
    Riktig side: fart større enn fart for minste motstand
    
  • 
    Baksiden: fart mindre enn fart for minste motstand