Aerodynamiikka askarruttaa ?

[Pekka Raninen 0]

Juu, varmaan tuplasivuvakaajien salaisuus piilee jossain muualla, mutta esim. HN:n tuplasivaria tuskin kannattaa sotkea V-pyrstöjen kanssa

 

Tuskinpa tässä on kukaan minkään tyyppisiä "sivareita" minnekään sotkenut. 

 

PR

 

 

[Pekka Raninen 0]

Syy löytynee siitä että ohjainpintoja ei ole mikään pakko liikuttaa samaan suuntaan tai molempia yhtä paljon, mikä taas avaa uusia mahdollisuuksia ohjailla konetta.

 

Softallahan sitä nykyään pitkälti pelataan. Ja ne ovat yleensä päivitettävissä. Tuplasivuvakaajallisten tapauksessa lienee mahdollista nykyään käyttää niitä ylimääräisenä lentojarruna ja muuhunkin ohjailuun jne.

 

Sekin tietysti on yksi syy että noita tuplapyrstöisiä hävittäjiä voi vallan mainiosti lennellä ilman toista pyrstöä.

 

Uskottavaa. Ja usein etenkin ääriolosuhteissa enemmän saattaa olla parempi kuin vähemmän. Oman aikansa 4- tai useampimoottoriset potkuri- ja suihkukoneet lienevät tästä yksi todiste. Esim. DC-6 ja B-52 jne.

 

Kun tehdään kaksi pyrstöä yhden sijaan ne voidaan vapaammin muotoilla aerodynamiikan ehdoilla koska tyypillisesti pyrstön sisällä olevat mekaaniset osat ovat luonnollisesti pienempiä ja kevyempiä kuin yhden pyrstön ratkaisussa.

 

"Aerodynamiikan ehdot" kuulostavat erityisesti mielikuvitukseen yhdistettyinä varsin sukkelaan ihan Kelly Johnsonilta. Ideoi ja toteutti tuplana ja triplana kaikenlaista - pyrstöä, runkoa ja vakaajaa jne. Plus eräänkin Starfighterin, joka taisi olla jollakin tapaa alkusoittoa lentävälle lapiolle nimeltä F-16 (= kone, jonka ei aerodynaamisten ominaisuuksiensa puolesta oikeastaan pitäisi pysyä ilmassa).

 

Myöskään Oxcart/Blackbirdin mottien päälle tiettyyn kulmaan sijoitetut sivuvakaajat eivät siellä ja siinä asennossa olleet varmaankaan sattuman oikusta. Kyseisessä koneessahan ei sinänsä käytetty pyrstön sisällä liikkuvia osia, vaan ns. "all-moving tail fins". Ks. esim. http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-030-DFRC.html

 

Ajatuskulku pistää aika sukkelaan miettimään, mitä sellaista vaikkapa juuri Clarence Johnson suunnitteli, mistä me matoset emme edelleenkään todistettavasti tiedä yhtään mitään. Kunhan arvailemme tyyliin Aurora & Donuts In The Sky.

 

PR

[Seppo Kolehmainen 1 819]

Sallinet Mikko (Kosonen) pari tarkentavaa kysymystä. Johtopäätöksesi oli, että nostovoima syntyy, kun ilmavirtaus taittuu alaspäin. Näinhän tapahtuu sekä suoralla levyllä että käyrälä profiililla. Ilmavirtauksen alastaittumisen seurauksena profiilin alapuolella virtausnopeus pienenee ja syntyy ylipainetta. Vastaavasti saman ilmavirtauksen alastaittumisen seurauksena profiilin yläpinnalla virtausnopeus kasvaa ja syntyy alipainetta. Onko mielestäsi ilmavirtauksen taittaminen alaspäin "työkalu" sille, että saadaan synnytettyä paine-ero siiven ylä- ja alapuolelle? Ja jos on, toinen kysymykseni on se, että onko juuri tällä siiven ylä- ja alapuolisella paine-erolla merkitystä nostovoiman syntyyn? Kolmas kysymykseni koskee itse Bernoullin lakia. Muistini mukaan juuri Bernoulli teki kokeita, joissa virtausnopeutta kasvatettiin tai pienennettiin ja johtopäätöksenä olivat paineenvaihtelut. Jos näin on, niin eikö herra Bernoulli ole hyvinkin uraauurtava henkilö nostovoiman syntyä ajatellen?

 

Seppo    

 

 

[Jouni Laukkanen 55]

Juu, varmaan tuplasivuvakaajien salaisuus piilee jossain muualla, mutta esim. HN:n tuplasivaria tuskin kannattaa sotkea V-pyrstöjen kanssa, sillä syyt lienevät siinäkin ihan jossain muualla. V-pyrstön alkuperäisenä kuningasideoina oli käsittääkseni vastuksen pieneneminen (yksi vastusta tuottava poikkipinta vähemmän) sekä osien ja sitä kautta painon väheneminen. Ja kuten tuossa tuli esille, ainakin Fougan tapauksessa yksi syy lienee se, että suihkuvirta ei V-pyrstössä osu suoraan vakaajiin/ohjainpintoihin.

 

Fougan kohdalla perimmäinen syy on tämän vastuksen vähentäminen, mutta sekin perimmältään johtuu siitä, että CM.170R Fouga Magister on kehitetty Castell-Mauboussin/Fouga CM.8-purjekoneesta, johon asennettiin suihkumoottorit.

http://en.wikipedia.org/wiki/Fouga_CM.8

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Fouga_CM.8.13.jpg

 

[Mikko Kosonen 0]

Sallinet Mikko (Kosonen) pari tarkentavaa kysymystä. Johtopäätöksesi oli, että nostovoima syntyy, kun ilmavirtaus taittuu alaspäin. Näinhän tapahtuu sekä suoralla levyllä että käyrälä profiililla. Ilmavirtauksen alastaittumisen seurauksena profiilin alapuolella virtausnopeus pienenee ja syntyy ylipainetta. Vastaavasti saman ilmavirtauksen alastaittumisen seurauksena profiilin yläpinnalla virtausnopeus kasvaa ja syntyy alipainetta. Onko mielestäsi ilmavirtauksen taittaminen alaspäin "työkalu" sille, että saadaan synnytettyä paine-ero siiven ylä- ja alapuolelle? Ja jos on, toinen kysymykseni on se, että onko juuri tällä siiven ylä- ja alapuolisella paine-erolla merkitystä nostovoiman syntyyn? Kolmas kysymykseni koskee itse Bernoullin lakia. Muistini mukaan juuri Bernoulli teki kokeita, joissa virtausnopeutta kasvatettiin tai pienennettiin ja johtopäätöksenä olivat paineenvaihtelut. Jos näin on, niin eikö herra Bernoulli ole hyvinkin uraauurtava henkilö nostovoiman syntyä ajatellen?

 

Seppo    

 

 

 

Morjens Seppo,

Jep, nostovoima on reaktiovoima sille, että ilmavirtaan vaikutetaan sen suuntaa kääntävällä voimalla. Jos jokin painaa ilmaa alaspäin, reaktiovoimana ilmavirta vaikuttaa sitä kääntävään kappaleeseen ylöspäin. Ilmavirtauksen suunnan muuttaminen on siis juuri se tekijä, joka saa aikaan nostovoiman. Tämä voima näkyy paine-erona. Voidaan siis sanoa, että paine-ero ON se nostovoima, eikä vain, että paine-erolla on "vaikutusta nostovoiman syntyyn". Paine-ero ja nostovoima ovat siis synonyymejä.

Herra Bernoullin yhtälö kertoo paineen ja nopeuden välisen yhteyden. Pointtini tässä on se, että ei sitä ilmavirran nopeutta mihinkään tässä nostovoiman selventämisessä tarvita. Toki, kun staattinen paine pienenee tai suurenee, ilman nopeuskin muuttuu Bernoullin yhtälön mukaan, mutta sekä paineen muutoksen että nopeuden muutoksen saa aikaan ilmavirran suunnan muuttaminen. Ei siis voida sanoa, että koska nopeus kasvaa, paine pienenee (tai toisin päin), koska se on sama asia sanottuna kahdella eri tavalla. Paine ja nopeus ovat tekijöinä sen ilmavirran kokonaisenergiassa, ja koska paine pienenee, nopeus suurenee (tai toisin päin), jolloin kokonaisenergia pysyy samana (vastushäviöitä huomioimatta).

Summaten: Nostovoima on rekatiovoima ilmavirran kääntämisestä, ja se näkyy paine-erona, jonka saa aikaa juuri tuo suunnan muutos. Koska paine muuttuu, myös nopeus muuttuu, mutta sillä ei ole ymmärtämisen kannalta merkitystä. Bernoullia ei siis tarvita nostovoiman selittämisessä.

 

Mikko

[Jukka Takamaa 0]

Eikös joissain purjekoneissa ole myös käytetty V-pyrstöä? V-pyrstö löytyi myös Eclipse 400 -koneesta ja LearFan 2100-koneesta.

 

-Esa

 

Lear Fanissa on/oli Y-pyrstö.

[Mikko Maliniemi 5]

Eikös joissain purjekoneissa ole myös käytetty V-pyrstöä?

 

Kuukausi takaperin Jämillä temppuskaboissa nähtyä... Ruotsalaisten yhtenä kisakoneena toimi Salto H101.

 

[ attachment removed / expired ]

 

[Jukka Takamaa 0]

V-pyrstöistä yritettiin käydä keskustelua jo aiemminkin, mutta topikki tuhottiin OT-jutuilla;

 

http://www.flightforum.fi/discussion/index.php/topic,84350.0.html

[Olle Sälgmark 2]

tuolla aika kansantajuinen selostus nostovoiman synnystä:

 

http://www.ilmailutoimittajat.fi/seli/nostovoiman%20synty.html

 

Tässä toisella kotimaisella edesmenneen Martin Ingelman Sundberg:in sivut aiheesta.

 

http://marv.nu/undersajtm.html

[Tuomo Seppälä 0]

Jaettiin osa-alueet, ja muutamat tyypit, tai tytöt (ainoat tytöt ko. ryhmässä) olivat jostain wikipediasta tms keksineet, että Winglet pienentää polttoaineen kulutusta, ja parantaa nostovoimaa, ...

 

Terve,

 

Tytöt ovat ihan oikeassa eli wingletit lisäävät nostovoimaa. Tämä siksi että siipi on tehokkaampi kun sen kärjessä ei ole häiritseviä pyörteitä. Eli voisi sanoa että "effective-span" on suurempi.

 

Tämä asia näkyy myös ihan käytännön tasolla. Wingletillä varustettu kone pystyy nostamaan jopa 1000kg suuremman kuorman annetulta kiitotieltä kuin vastaava kone ilman winglettejä.

 

-tuomo

 

[Guest romurallye]

 

 

Eli voisi sanoa että "effective-span" on suurempi.

 

 

 

Ettei olis effective aspect ratio

[Tuomo Seppälä 0]

Ettei olis effective aspect ratio

 

Noo, miten sen nyt ottaa. Kasvava "effective span" kasvattaa myös "effective aspect ratiota". Molemmat termit ovat sinällään aika epävirallisia.

 

-tuomo

[Guest Sakari Pyörre]

Koneen varsinainen siipi siis tuottaa nostovoimaa ylöspäin, no muutenhan kone flippaisi ellei jokin voima painaisi vastaan ja pitäisi konetta vakaana, tämähän on tietysti korkeusvakaaja, joka tuottaa nostovoimaa alaspäin. Koneen lentäessä selkälennossa osat siis vaihtuvat vaan Symmetrinen siipiprofiili on toki siis helpompi lentää selkälentoa, vaatii vähemmän ohjainvoimia.

Näin siis lyhykäisyydessään.

 

Niin no, eihän se takasiipi välttämättä paina alaspäin. Voihan se olla myös neutraali tai jopa nostaa, stabiilissakin koneessa. Samahan se on canardissa, sekä etusiipi että takasiipi nostavat.

[Jaakko Kuusisto 3]

Niin no, eihän se takasiipi välttämättä paina alaspäin. Voihan se olla myös neutraali tai jopa nostaa, stabiilissakin koneessa. Samahan se on canardissa, sekä etusiipi että takasiipi nostavat.

 

Ei perinteisessä lentsikassa ole mitään etusiipeä tai takasiipeä 

 

Siipi löytyy keulan puolelta ja pyrstöstä löytyy  korkeusvakaaja ja sivuvakaaja

Korkeusvakaajan tehtävänä on painaa pyrstöä alaspäin.

[Guest Sakari Pyörre]

Korkeusvakaajan tehtävänä on painaa pyrstöä alaspäin.

Takasiiven tehtävä on vakauttaa lentoa. (Voihan se nostaakin)

[Jussi Aaltonen 0]

Softallahan sitä nykyään pitkälti pelataan. Ja ne ovat yleensä päivitettävissä. Tuplasivuvakaajallisten tapauksessa lienee mahdollista nykyään käyttää niitä ylimääräisenä lentojarruna ja muuhunkin ohjailuun jne.

 

Voihan niillä toki jarruttaakin, mutta melko mieto jarru ne ovat verrattuna varsinaiseen lentojarruun. Se mihin viittasin omilla jutuillani liittyy liikehtimiskyvyn parantamiseen esimerkiksi muuttamalla rungon nostovoimaa poikkeuttamalla sivuvakaajia tietyissä tilanteissa yhtäaikaisesti sisäänpäin.

 

Kun linkki kuskin ohjainkomentojen ja lennonohjainpintojen toimilaitteiden välissä tosiaan nykykoneissa on softa niin ohjaussauvan ja polkimien liikkeellä ei ole mitään suoraa yhteyttä mihinkään tiettyyn lennonohjainpintaan, se mitä tapahtuu ohjainpinnoilla riippuu siitä millainen koodinpätkä on lennonohjausjärjestelmässä. Suurimmaksi osaksi kyse on liikehtimiskyvyn parantamisesta, mutta olen antanut itselleni uskotella että asiaan on osuus myös sillä että suurempi määrä lennonohjausjärjestelmän vapausasteita antaa mahdollisuuden suunnitella veltomman (=kevyemmän) lentokoneen ja kompensoida rakenteen jousto lennonohjainpinnoilla.

 

 

"Aerodynamiikan ehdot" kuulostavat erityisesti mielikuvitukseen yhdistettyinä varsin sukkelaan ihan Kelly Johnsonilta. Ideoi ja toteutti tuplana ja triplana kaikenlaista - pyrstöä, runkoa ja vakaajaa jne. Plus eräänkin Starfighterin, joka taisi olla jollakin tapaa alkusoittoa lentävälle lapiolle nimeltä F-16 (= kone, jonka ei aerodynaamisten ominaisuuksiensa puolesta oikeastaan pitäisi pysyä ilmassa).

 

Lienee kohtuullisen yksiselitteistä että rudderin pääasiallinen tarkoitus on aikaansaada tietynsuuruinen momentti joka kääntää konetta haluttuun suuntaan. Karkeasti tarkasteltuna tietyllä nopeudella tähän tehtävään tarvitaan tietty pinta-ala, tietty poikkeutus ja tietty muoto, kun kaikkia näitä ei saada sovitettua yhteen siten että saataisiin myös mekaanisesti ja rakenteellisesti mahdollinen järjestelmä niin täytyy tehdä jotain ja se jotain on esimerkiksi kahdentaminen. Harvinaisen usein lentokoneissa eletään aerodynamiikan ehdoilla. Kuten eräs alan kotimainen professori joskus totesi: "Aerodynamiikka on ainoa oikea tiede, kaikki muut tieteenhaarat ovat sen aputieteitä." (vapaasti mukailtuna)

[Erkki Pulkkinen 0]

Wingletillä varustettu kone pystyy nostamaan jopa 1000kg suuremman kuorman annetulta kiitotieltä kuin vastaava kone ilman winglettejä.

 

Wautsi, nyt tahtoo piipperiin wingletit niin ei tule massarajat vastaan kun kuormattavuus nousee 1300kg paikkeille.

[Pekka Raninen 0]

--- liikehtimiskyvyn parantamiseen esimerkiksi muuttamalla rungon nostovoimaa poikkeuttamalla sivuvakaajia tietyissä tilanteissa yhtäaikaisesti sisäänpäin.

 

Eli aiempi kommenttini: "...ylimääräisenä lentojarruna ja muuhunkin ohjailuun". 

 

---se mitä tapahtuu ohjainpinnoilla riippuu siitä millainen koodinpätkä on lennonohjausjärjestelmässä.

 

Eli: "Softallahan sitä nykyään pitkälti pelataan. Ja ne ovat yleensä päivitettävissä." 

 

 

Suurimmaksi osaksi kyse on liikehtimiskyvyn parantamisesta, mutta olen antanut itselleni uskotella että asiaan on osuus myös sillä että suurempi määrä lennonohjausjärjestelmän vapausasteita antaa mahdollisuuden suunnitella veltomman (=kevyemmän) lentokoneen ja kompensoida rakenteen jousto lennonohjainpinnoilla.

 

En ota tuohon sikäli kantaa, etten ole avioniikan, lentokonetekniikan tai aerodynamiikan asiantuntija. Puhtaana maallikkona virallinen mutuni on, että kyse on ainakin sotilakoneiden osalta (myös) siitä, että kyetään rakentamaan sellainen lentävä ja lennettävissä oleva X-tonnin painoinen metallijööti, joka muutoin ei sen enempää lentäisi kuin olisi lennettävissäkään. Viisaammat korjatkoon jos haluavat - täälläkin heitä on, joskaan monet eivät kommentoi.

 

Harvinaisen usein lentokoneissa eletään aerodynamiikan ehdoilla. Kuten eräs alan kotimainen professori joskus totesi: "Aerodynamiikka on ainoa oikea tiede, kaikki muut tieteenhaarat ovat sen aputieteitä." (vapaasti mukailtuna)

 

Eli: ""Aerodynamiikan ehdot" kuulostavat erityisesti mielikuvitukseen yhdistettyinä varsin sukkelaan ihan Kelly Johnsonilta."   

 

PR

 

 

[Tuomo Seppälä 0]

Wautsi, nyt tahtoo piipperiin wingletit niin ei tule massarajat vastaan kun kuormattavuus nousee 1300kg paikkeille.

 

Jesh! Kunhan huolehdit että hommaat wingletit piiperin uuteen malliin, merkiltään B757

 

-tuomo

[Erkki Pulkkinen 0]

Jesh! Kunhan huolehdit että hommaat wingletit piiperin uuteen malliin, merkiltään B757

 

-tuomo

Minun piipperi on PA28-140 ja siihen ne tarttis saada.

[Olle Sälgmark 2]

Tässä askarteluun loistava linkki.

 

http://www.faa.gov/Library/manuals/aviation/pilot_handbook/

[Jukka Takamaa 0]

Ettei olis effective aspect ratio

 

Eric Ahlstromin mukaan vaikutus on sama kuin siiven pituuden kasvattamisella...tosin ilmeisesti ei aivan 1:1 wingletin pituuden mukaan.

 

Harvinaisen usein lentokoneissa eletään aerodynamiikan ehdoilla. Kuten eräs alan kotimainen professori joskus totesi: "Aerodynamiikka on ainoa oikea tiede, kaikki muut tieteenhaarat ovat sen aputieteitä." (vapaasti mukailtuna)

 

Fakki-idiotismia..myös arkkitehtuurista voisi nykyään sanoa samaa..onhan pienilmastosuunnittelussa otettu huomioon aerodynaamisia asioita.

[Jukka Takamaa 0]

Hauskaa päivää !

 

1. Siiven noste perustuu pitempään yläpintaan ja täten suurempaan virtausnopeuteen --> alipaineeseen, OK.

2. Kone lentää nurinniskoin:

- loogisesti ajatellen edellinen noste olisi nyt "alasveto" ?

- mistä se noste / "ylösveto" nyt syntyy ?

 

auttaako tämä

 

http://www.supercoolprops.com/articles/transonic_airfoils.php