Kysymys potkurivirran nostevaikutuksesta

[Guest XciD]

Tässä pähkäilen sellaista että..

 

Aiheuttaako potkurivirta fläpsien kautta nostetta? Tässä ollaan väännetty asiasta kättä, ja päädyin kysymään täältä.

 

Oma mielipiteeni on että potkurivirta kulkiessaan rungon ohi ja siipien tyvestä, aiheuttaa nostetta fläpsien ollessa ulkona. Ajatellaan että kyseessä on Cessna tyylinen ylätaso. Tottakai siiven aerodynamiikka, kohtauskulma ja nopeus vaikuttaa paljon, mutta mikä on potkurivirran osuus?

 

Entä laskusiivekkeiden sijainti rungon lähellä, mitkä ovat suurimmat syyt niiden sijoittamiseen näin? Mekaaninen puoli, vai aerodynamiikka? Löytyykö tähän jotain perusteellista vastausta?

 

EDIT: Otsikkoa täydennetty /MM

[Jouni Laukkanen 55]

 

Entä laskusiivekkeiden sijainti rungon lähellä, mitkä ovat suurimmat syyt niiden sijoittamiseen näin? Mekaaninen puoli, vai aerodynamiikka? Löytyykö tähän jotain perusteellista vastausta?

 

 

Ne ovatten lähempänä runkoa siksi, että siivekkeiden on parempi olla kauempana.

[Pentti Salo 0]

Asiasta mitään tietämättömänä, on helppo vastata:

fläpsit aiheuttavat nostetta lähellä runkoa (massakeskipiste)ja aerodynaamista painopistettä- sivistyssanoja. Tämä aikaansaa tasapainoa, tai ainakin nostetta lentolaitteelle, ilman suurempaa kiertopyrkimystä (nostettakin tasapainoisesti). Siivekkeet sijaitsevat kauempana vääntövarren päässä ja tuottavat pienilläkin poikkeutuksilla kohtalaisia vaikutuksia lentotilaan.

Pena. i`ll take my cab and go home

[Guest VPiki]

Perinteisen lentokoneen mikään osa ei kyllä aiheuta minkään moista nostetta, nostovoimaa kyllä syntyy erinäisistä vuorovaikutuksista.

 

VP

[Mikko Lehto 0]

Lasku siivekkeet sijaisevat sen takia siiven tyvessä, koska aerodynaamisesti on turvallisempaa pitää ne siellä ja siivekkeet siiven kärjjessä. Miksi? Aerodynaamisesti tällöin siipi on "juuri sakkaava" eli pienennetään mahdollisuutta sakata siiven kärjelle. Sattuu niin saat.... ti tulla katto kerholaisena maahan....

Alatasolla on hieman suurempi vaikutus potkurivirran vaikutuksessa laipoilla kuin ylätasolla. Tosielämässä ero on marginaalinen mutta on olemassa.

Totta sekin , että siivekkeet on siiven kärjissä tehokkaammat, koska sijaitsevat maksimaalisen vääntövarren pässä, jolloin pienemmällä poikkeutuksella saadaan siirempi teho.

[Juha-Matti Keränen 3]

Keskusteluun voisi heittää kekerosbergmäisen OT-välikommentin, että "ammattikielellä noita fläpsejä kutsutaan laskusiivekkeiksi "  .

[Juha-Matti Keränen 3]

Perinteisen lentokoneen mikään osa ei kyllä aiheuta minkään moista nostetta, nostovoimaa kyllä syntyy erinäisistä vuorovaikutuksista.

 

VP

 

No tuo nyt ei kyllä pidä paikkaansa, vaikka puhuisitkin muusta kuin siivestä.

[Guest Sakari Pyörre]

Saattaapa potkurivirran ja laskusiivekkeiden yhteisvaikutus aiheuttaakin nostovoimaa, mikä ettei.

 

Tuskin se yhteisvaikutus kuitenkaan on suunnittelun lähtökohta. Yleensä laskusiivekkeitä käytetään laskussa (mistä se suomenkielinen nimikin taitaa tulla), jolloin moottoriteho on pieni. Joskus laskusiivekkeitä käytetään nousussakin pehmeältä pinnalta. Kumminkin, sekin on enemmän kokeilun tulosta kuin suunnittelijan alkuperäinen tarkoitus. Luulisin.

 

(BTW, mikä on "noste"? Käyttääkö joku tätä sanaa tarkoittamaan nousevaa ilmavirtausta? Ei ainakaan purjelentäjät.)

[Mikko Maliniemi 5]

Joskus laskusiivekkeitä käytetään nousussakin pehmeältä pinnalta.

 

Miksi ei kovemmaltakin pinnalta? 

[Guest Sakari Pyörre]

Miksi ei kovemmaltakin pinnalta? 

 

Joojoo. Käsittääkseni sen takia, kun kokonaistaloudellisuus huononee. Vaikka kone nouseekin lyhyemmältä matkalta ilmaan, niin keskimääräinen nousunopeus kuitenkin hidastuu; laskusiivekkeiden sisäänotto vie aikaa ja lentäjän energiaa.

 

Ensisijainen syy taitaa olla se, että kokemattomampi pilotti saattaisi mätkäyttää vehkeen kenttään, kun vetäisi laput liian aikaisin sisään eikä huomaisi trimmimuutoksia.

[Tuomo Seppälä 0]

Ensisijainen syy taitaa olla se, että kokemattomampi pilotti saattaisi mätkäyttää vehkeen kenttään, kun vetäisi laput liian aikaisin sisään eikä huomaisi trimmimuutoksia.

 

No saa olla kyllä aika kokematon jos tuossa onnistuu.

 

Sort-field takeoff tekniikka SEP-koneella: Laippaa 10 deg (yksi pykälä) -> full power -> brake release. Rotaatio n. 50kts ja nousussa Vx (best-angle) n. 65kts. Laippaa otetaan sisään kun ollaan turvallisella korkeudella, 300-500ft AGL josta kiihdytetään Vy (best-rate) n. 75kts.

 

Potkurivirran vaikutus SEP-koneen nosteeseen laippojen ollessa alhaalla on lähinnä akateeminen. Potkurivirtaus lähtee taaksepäin hieman "aukeavana tötterönä" ja osuu merkittävästi ainakin alatasokoneen siiven sisäosaan jossa laipat ovat. On muistettava että potkurin ilmavirta on hyvin pyörteistä joten se ei ole nosteen kannalta kovin "tehokasta ilmavirtaa" vrt. vapaaseen ilmavirtaan.

 

MEP koneessa jossa pannut on siivessä, slipstreamin vaikutus onkin sitten huomattavasti merkittävämpi. Potkurin slipstream kun porhaltaa suoraan siiven yli ja ali. Jää kuitenkin akateemisen pohdinnan tasolle olisiko ME-konetta mahdollista nostaa ilmaan paikallaan pelkän potkurivirran ansiosta. Hieman epäilen

 

-tuomo

[Guest Sakari Pyörre]

No saa olla kyllä aika kokematon jos tuossa onnistuu.

 

Tarkoitin että esimerkiksi peruskurssilla ei opeteta vakiomenettelynä käyttämään laippoja nousussa.

[Jukka Takamaa 0]

Tässä pähkäilen sellaista että..

 

Aiheuttaako potkurivirta fläpsien kautta nostetta? Tässä ollaan väännetty asiasta kättä, ja päädyin kysymään täältä.

 

Oma mielipiteeni on että potkurivirta kulkiessaan rungon ohi ja siipien tyvestä, aiheuttaa nostetta fläpsien ollessa ulkona. Ajatellaan että kyseessä on Cessna tyylinen ylätaso. Tottakai siiven aerodynamiikka, kohtauskulma ja nopeus vaikuttaa paljon, mutta mikä on potkurivirran osuus?

 

Entä laskusiivekkeiden sijainti rungon lähellä, mitkä ovat suurimmat syyt niiden sijoittamiseen näin? Mekaaninen puoli, vai aerodynamiikka? Löytyykö tähän jotain perusteellista vastausta?

 

EDIT: Otsikkoa täydennetty /MM

 

Mikko ensin pyydän anteeksi että vastaan, koska en ole asiantuntija..siis polilla valmistunut insinööri tai lentokapteeni tai edes ilmavoimien mekaanikko ( jotka näistä asioista tietävät aina eniten ). Olen enemmän kentän laidalla kasvanut lennokkipoika ja sitä kautta itse opiskellut aeromystiikkaa empiirisesti.

 

Nostovoimaahan laipat juuri kehittää. Usein startissa laipat on vähemmän auki kuin laskussa, koska laipat myös jarruttaa menoa. Eli laippoihin tuleva potkurivirta kehittää nostovoimaa, mutta myös hidastaa koneen menoa rahtusen. Jos potkuri olisi perässä työntämässä tuota jarrutusta tulisi vähemmän ja laippoja ehkä jouduttaisiin avaamaan enemmän, jotta kiitotie ei jäisi lyhyeksi startissa.

[Juha Lampi 270]

Jää kuitenkin akateemisen pohdinnan tasolle olisiko ME-konetta mahdollista nostaa ilmaan paikallaan pelkän potkurivirran ansiosta. Hieman epäilen

 

 

Laippa-asetusten vaikutus trimmiin lienee kovasti konekohtainen juttu. Minä lentelen päiväperhosilla, joiden huiskat vetävät ahnaasti koneen kokonaismassaan nähden. Käsikirja määrittää, että koneen saa irrottaa maasta täysillä laipoilla, mutta varsinaista alkunousua varten laput on nostettava ainakin keskipykälään. Kuten jo monessa lentonäytösketjussa olen kirjoitellut, tuo maasta irrottaminen voi sopivalla vastatuulella sujua tooodella lyhyeltä matkalta. Tehot vain jarruja vastaan, sauva takana ja siitä työntäen tasajalkahyppy taivahalle

 

Olikohan Cri-Cri-ketjun yhteydessä puhetta siitä, että moisen hyttysen laippoja ei kokemattoman ole hyvä ruuvailla matalalla...

[Mikko Maliniemi 5]

Varmaan konetyypilläkin on merkitystä. Esim. C177:lla manuaali sanoo, että aina startissa käytettävä 10 asteen laippoja. Short Field Takeoffissa 15 astetta...

[Juha Lampi 270]

...ja laskusiiveketyypilläkin on merkitystä: esmes Fowler nostaa paree kuin pelkkä siiven alapinnasta alastaittuva splitti.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Flap_(aircraft)

[Nils Rostedt 13]

 

Ensisijainen syy taitaa olla se, että kokemattomampi pilotti saattaisi mätkäyttää vehkeen kenttään, kun vetäisi laput liian aikaisin sisään eikä huomaisi trimmimuutoksia.

 

No saa olla kyllä aika kokematon jos tuossa onnistuu.

 

 

Ylösveto on tilanne, missä on syytä olla tarkkana tämän suhteen. Aikojen saatossa useampikin kone on joutunut vaikeuksiin, kun hidaslennosta täysillä laskusiivekkeillä on pitänyt siirtyä nousuun ja samalla pysyä sallitulla laskusiivekenopeusalueella ja ottaa laskusiivekeet sisään ja hallita trimmimuutokset.

 

Varmaan konetyypilläkin on merkitystä. Esim. C177:lla manuaali sanoo, että aina startissa käytettävä 10 asteen laippoja. Short Field Takeoffissa 15 astetta...

 

Näin on. Tuo on aika tavallinen lentokäsikirjan ohje. Riittävän tehokkaalla moottorilla varustettu kone (suhteessa koneen painoon ja siipipinta-alaan) kyllä nousee ilman laskusiivekkeitäkin, jos on riittävästi kiitotietä käytettävissä.

[Hannu Örn 7]

Kyllä laippoja on joskus hyvä käyttää lähtiessäkin...

http://en.wikipedia.org/wiki/Spanair_Flight_5022

 

Mitenkäs muuten, onko suihkukoneissa moottorien hönkäyksellä mitään käytännön merkitystä esim. korkeusvakaajan kannalta?

[Nils Rostedt 13]

Ketjun otsikkoon liittyen voisi lisätä, että suihkukoneiden alkuaikoina kokeiltiin innokkaasti saada aikaan lisänostetta johtamalla moottorien suihkuvirtaus laskusiivekkeiden kautta. Aiheesta lisää esim. tässä Wikipedia-jutussa: Blown flap.

 

Kokeiluiden lopputulos oli kuitenkin että järjestely ei ollut hyvä mm. lisääntyneen huoltotarpeen takia. Niinpä tuossa oli mielenkiintoista lukea että A380:ssa on jonkinlainen blown flap-sovellus.  

 

Potkurikoneiden osalta ei muistu heti mieleen että olisi pyritty hyödyntämään potkurivirtaa tällä tavoin. Mahdollisesti jossakin raskaassa kuljetuskoneessa?

[Kalle Lindell 6]

Alkuperäiseen kysymykseen, _potkurivirran_ vaikutuksesta.

"Maallikkoa" voi kysymys tuolla tavalla asetettuna askarruttaa, jos hän miettii paikallaan olevaa konetta, jolla ei ole ilmanopeutta. Tällöinhän virtaus tuntuu "potkurivirtana" ja osuu laskusiivekkeiden kohtaan ja aikaan saa ymmärryksen, että "virralla" (mönttööri, amppeeri, eikun joku toinen virta) on jotain merkitystä.

Sitten kun lentokone lähtee liikkeelle ja on kiihtynyt, potkurin aerodynaaminen luisto on kohtuullisen pientä ja potkuri voidaan käsitellä lähikentän ulkopuolella ainoastaan eteenpäin vievän voiman aikaan saavana elementtinä. Ohivirtaavan ilman nopeus siiven tyven ja kärjen välillä on käytännössä sama, suurempi ero tulee rungon vaikutuksesta ja erilaisista paikallisista paine/kitkakentistä.

Laskusiivekkeet eivät vaikuta yksinään mitään nostetta, kyllä siinä on kysymys yhteisvaikutuksesta. Siiven ja laipan yhteisvaikutuksesta, yleensähän laipat ovat jossain kiinni, muutoin kai eivät pysyisi koneessa kiinni?

Yhteisvaikutus on käytännössä profiilin muutos, eli siipeä tarkastellaan uudella profiililla, jonka siipi+laippa muodostaa.

Oliko tämä kelvollinen selitys aeromystiikan ammattilaisille?

[Pekka Holopainen 98]

...

 

(BTW, mikä on "noste"? Käyttääkö joku tätä sanaa tarkoittamaan nousevaa ilmavirtausta? Ei ainakaan purjelentäjät.)

 

Vierasperäisten termien suomennokset ovat hankalia. Noste (hydrostatic lift) tarkoittaa perinteisen Arkhimedeen lain mukaan sen ilmamäärän painon (siihen ilmamäärään kohdistuvan painovoiman) suuruista nostovoimaa, jonka ilmamäärän (tilavuuden) lentolaite (olkoon mikä tahansa) syrjäyttää. Tällä lienee kuitenkin ilmaa raskaampien lentolaitteiden tapauksessa vähän merkitystä laitteen ilmassa pysymiseen. Siihen vaikuttaa lift eli lentokoneen lentäessä siihen ylöspäin vaikuttavat voimat. Mikä olisi hyvä suomennos sanalle lift, että sitä ei sekoitettaisi tuohon väliaineesta johtuvaan nosteeseen (joka on tietenkin pieni osa sitä "liftiä")?

 

Pekka

 

[Nils Rostedt 13]

Kyllä laippoja on joskus hyvä käyttää lähtiessäkin...

http://en.wikipedia.org/wiki/Spanair_Flight_5022

 

 

Spanairin tapuksessa tutkinnassa todettiin että MD-82:ssa oli sekä laskusiivekkeet että siiven etureunasolakot sisällä, jolloin se ei kyennyt nousemaan pitkältäkään kiitotieltä. Ilmeisesti jos etureunasolakot olisivat olleet ulkona, kone olisi hyvinkin noussut ilman laskusiivekkeitäkin. Eli etureunasolakot ovat tässä konetyypissä lentoonlähdön kannalta ne kriittiset nostovoimaa lisäävät härpäkkeet. Toisissa koneissa voi olla toisin; esim. Avro RJ:ssä ei ole etureunasolakoita lainkaan, vaikka se on luonteeltaan lyhyiden kenttien kone.

 

Mitenkäs muuten, onko suihkukoneissa moottorien hönkäyksellä mitään käytännön merkitystä esim. korkeusvakaajan kannalta?

 

On hyvinkin, silloin kun moottori on korkeussuunnassa kaukana koneen keskilinjasta kuten esim. MD-11 keskimoottori tai B737 siipimoottorit. Molemmissa tapauksissa tehomuutokset vaikuttavat selvästi trimmin tarpeeseen.

[Pekka Holopainen 98]

Potkurivirta (pyörteisenä ilmavirtauksena) ei ainakaan aina auta lentokoneen ilmassa pysymistä.

 

1.7.1944 varhain aamulla Pommituslentolaivue 44 oli menossa pommittamaan Kannaksella olevaa kohdettaan. Liperin Rauvanlahden kohdalla Junkers 88A-4  tunnus JK-254 joutui nuoren ja kokemattoman ohjaajan ohjaamana liian lähelle edellä menevää konetta (ja väärässä korkeudessa siihen nähden) eli joutui sen potkurivirtaan. Tämän seurauksena JK-254 sakkasi ja syöksyi alla olleeseen matalaan järviveteen (arviolta 600 km/h nopeudella).

 

Koneet olivat vasta nousemassa Joensuun Onttolan tukikohdastaan lentokorkeuteensa sekä raskaassa pommilastissa, joten lentäjä ei voinut eikä ehtinyt tehdä koneen ja miehistön pelastamiseksi mitään.

 

Toissa kesänä tuon koneen jäännökset kaivettiin esiin Liperissä ja ne olivat syksyn ja talven mittaan näytteillä Joensuun museossa.

 

Pekka

 

[Hannu Örn 7]

On hyvinkin, silloin kun moottori on korkeussuunnassa kaukana koneen keskilinjasta kuten esim. MD-11 keskimoottori tai B737 siipimoottorit. Molemmissa tapauksissa tehomuutokset vaikuttavat selvästi trimmin tarpeeseen.

 

Tässä lienee kuitenkin kysymys moottorin työnnön aiheuttamasta vääntömomentista pitch-akselilla. Tarkoitin kysymyksellä sitä, vaikuttaako moottorin sylkemä ilmavirta ("potkurivirta", pitäisikö sanoa turbiinivirta  ) koneen perän aerodynamiikkaan.

[Mikko Kallas 0]

Mikä olisi hyvä suomennos sanalle lift, että sitä ei sekoitettaisi tuohon väliaineesta johtuvaan nosteeseen (joka on tietenkin pieni osa sitä "liftiä")?

 

Nostovoima.

 

MikkO