Forstår vi aerodynamikken helt?

[Shrek]

Nok en fin link:

FLOW AROUND AN AIRFOIL

[Olavjoergensen]

Hvorfor lot jeg meg friste...hehe
Dynamisk trykk finner du ved....så da blir vel formlene våre like?
Forandring av vingens kordelinje får du vel dersom du senker høyderor slik at du forandrer profilen, slik som det hevdes i post 13. Men lærebøkene er på jobben, er ikke bombesikker o

Mvh Roy N

Jo da ser den med løfte formelen nå, så ikke den i sta.
Men kordelinjen får du ikke endret ved høyderors bruk.
Denne linjen er alltid mellom senter av leading edge og trailing edge, uansett! Kordelinjen flytter seg naturligvis ved bruk av følgende: flaps,slats, leading edge flaps og balanse ror.
Eneste høyderoret gjør er å øke angrepsvinkelen, og angrepsvinkelen er mellom kordelinjen og relativ luftstrøm. Akkurat det er jeg bombesikker på!

Se bilder her : Página no encontrada – Pilots Web
Mvh OJ

[Roy N]

Ja der sa jeg feil (opptatt med å skru clutch på helin...eh), det er selvfølgelig flaps/balanseror på vingen som kan forandre kordelinjen.

Fant en annen link også som ikke har så mye med kutta å gjøre men 404 - Siden kan ikke finnes
Ha en god kveld, mvh Roy N

[MotoMan]

Det opprinnelige spørsmålet var: "Forstår vi aerodynamikken helt?" Svaret er vel at enkelte spesialister på fagområdet forstår det meste, men det er ikke så mange av dem.

Aerodynamikk er et uhyre komplekst fagfelt. Derfor kan man ikke forklare alt med enkle teorier. Problemet er at det er en haug med variabler som til enhver tid er gjensidig avhengige av hverandre, dvs. at man kan ikke forandre en av disse uten at flere andre variable også endrer seg samtidig.

Jeg skal ikke forsøke å komme med noen fullstendige teorier her, men kan ikke la være å kommentere enkelte momenter som har vært nevnt tidligere i tråden, for her står det jammen mye rart!

Diskusjonen har etterhvert dreid mot div. forklaringer av fenomenet "løft". Den oppleste og vedtatte gamle teorien om at luftmolekylene på oversiden må gå raskere for å møte sine opprinnelige nabomolekyler igjen ved bakkanten av profilen, kan vi en gang for alle erklære død og begravet. Hvorfor i alle dager skulle disse molekylene "finne hverandre" igjen etter å ha skilt lag ved framkanten? Men det er en side ved denne teorien som ikke er helt borte, og det er at høyere strømninghastighet gir lavere trykk.

Når en vingeprofil anblåses med en gitt angrepsvinkel og strømningshastighet dannes det en trykkfordeling rundt profilet. Resultanten av dette trykkbildet gir en kraft som har en komponent vinkelrett på fristrømsretningen. Denne kraftkomponenten kalles "løft" i aerodynamikken.

Løftkoeffisienten har vært nevnt. Dette er ikke en konstant verdi for et gitt profil, men er TILNÆRMET en funksjon av profilformen og angrepsvinkelen, innenfor et visst hastighetsområde. Dvs. at forandrer du angrepsvinkelen, så endrer løftkoeffisienten seg. Ved høyere hastigheter skjer det dramatiske ting med løftkoeffisienten. Enkelte flytyper har vært plaget med at vingen faktisk får negativt løft over en viss hastighet. For Lockheed P-38 Lightning inntraff dette ca. rundt Mach 0,68. Det artet seg slik at ved rundt denne hastigheten gikk flyet over i et høyhastighetsstup som høyderoret ikke ga nok moment til å trekke flyet ut av. Det gikk med endel fly og piloter pga. dette før de fant ut av det.

Påstanden "Undertrykket reduseres pga. gravitasjonen" er rent tøv. Trykkfordelingen rundt profilet påvirkes overhode ikke av gravitasjonen. Gravitasjonen gir derimot en kraft som motvirker løftet. Ved horisontal flukt er løftkraften like stor som gravitasjonskraften.

"Fly med symmetriske vinger må ha høyere hastighet for å kunne fly med senterlinje 0 gr." Hvis man med dette mener at kordelinje er sammenfallende med senterlinje (noe som ofte er tilfelle for fly med helt symmetriske vinger) og at denne skal fly horisontalt med 0 graders angrepsvinkel, er dette også tøv. En helt symmetrisk profil gir null løft ved null angrepsvinkel. Trykkfordelingen på oversiden er lik trykkfordelingen på undersiden. For at et fly med symmetriske vinger skal kunne fly horisontalt, må vingen ha en positiv angrepsvinkel. Det spiller da ingen rolle om flyet som sådan flyr med hjulene opp eller ned. Angrepsvinkelen, ved en gitt hastighet, blir den samme. (Nesa på flyet peker oppover i begge tilfeller)

For fly med asymmetriske profiler blir saken annerledes. En Clark-Y profil, f.eks. vil måtte fly med en vesentlig høyere angrepsvinkel for å fly horisontalt ved en gitt hastighet når den flyr opp-ned. Hvis du skulle komme til å se en Cub gjøre en høyhastighets (alt er relativt...) lowpass noen gang (den rette veien), så vil du kunne se at den flyr da faktisk med negativ angrepsvinkel. Nesa på flyet peker nedover med en større vinkel enn vingens monteringsvinkel. (Gir god sikt)

Og så når man diskuterer løft og angrepsvinkler, må man holde flyskrogets senterlinje utenfor. På de fleste fly (bortsett fra enkelte reinspikka aerobaticsmaskiner) har vingen en positiv monteringsvinkel. Ofte i størrelsesorden et par grader. Dvs. at vingens kordelinje IKKE er parallell med flyskrogets horisontale senterlinje.

For å komplisere ting ytterligere har de fleste fly heller ikke konstant vinkel på vingekorden utover langs vingen. Tippen har som regel lavere angrepsvinkel enn vingerota.

Tippvirvler er et eget tema jeg ikke har tid til å komme inn på nå.

[Lumbajack]

For fly med asymmetriske profiler blir saken annerledes. En Clark-Y profil, f.eks. vil måtte fly med en vesentlig høyere angrepsvinkel for å fly horisontalt ved en gitt hastighet når den flyr opp-ned. Hvis du skulle komme til å se en Cub gjøre en høyhastighets (alt er relativt...) lowpass noen gang (den rette veien), så vil du kunne se at den flyr da faktisk med negativ angrepsvinkel. Nesa på flyet peker nedover med en større vinkel enn vingens monteringsvinkel. (Gir god sikt)

At en en Cub kan fly (horisontal flukt, uten og stige eller synke) med negativ angrepsvinkel har jeg vanskelig for å fortstå...

Nå er ikke jeg sikker på hva slags profil en Cub vinge har men viss vi tar utgangspunkt i Clark-Y så er den flat på undersiden (relativt).
OM denne vingen har en monteringsvinkel på 0 grader (i forhold til datumlinja på skroget og målt i forhold til undersiden av vingen) så har fortsatt vingen en angrepsvinkel på noen grader. (Angrepsvinkel beregnes i forhold til profilens kordelinje) Ved negativ angrepsvinkel ser det slik ut:



Mine påstander er:

Vingen flyr ikke på undertrykk/overtrykks-teorien. Undertrykket er et resultat av løftet, ikke årsaken. Den flyr etter Newtons 3. lov. Muligjøres via Coandaeffekten.

[PetterB]

Hei,
Kan anbefale følgende kobling:

Index of Aerodynamics Slides

Petter

[Lumbajack]

Hei,
Kan anbefale følgende kobling:

Index of Aerodynamics Slides

Petter

Masse godt stoff der. Synes dette feltet er utrolig spennende.

...ser ut som NASA er enig i mine påstander gett!!

[Olavjoergensen]

Det finnes faktisk flere typer profiler som fortsatt har løft med litt negativ angrepsvinkel.
Flere typer "trafikkfly" ala type 737 har det slik, det sørger for å ha et minimum med indusert motstand på cruise og deretter mindre fuel forbruk! Er ikke sikker på om 737 har det slik, bare tok et tilfeldig eksempel!
Mener å huske at flyet i linken har det som nevnt over : http://www.airliners.net/photo/Scand...277b7b3d4c4cec

Mvh OJ

[Ofly61]

Masse godt stoff der. Synes dette feltet er utrolig spennende.

...ser ut som NASA er enig i mine påstander gett!!

Øh har ikke så mye peiling på aerodynamikk men slik jeg forstår det som
er skrevet av Nasa vedr. emnet så konkludere de ikke med den ene eller
andre teorien.

De påpeker heller at løft er resultat av mange varierende faktorer alt etter
hvilke forhold vingen er i. Så å "konkludere" med at en vinge flyr p.g.a.
en teori er altså ikke helt korrekt ...

Husk også at vingen er i 3 dimensjonal det er ikke bare tverrsnitts profilen
som påvirker løftet. I tillegg så må den vurderes opp mot hvordan vingen
er montert på flykroppen, eventuell fremdrift, styreror o.s.v.

Så svaret på spørsmålet "forstår vi aerodynamikk helt" er NEI det gjør vi
selvsagt ikke!

Som et eksempel på aerodynamikk vi ikke helt forstår så kan det vere mulig
å minske luft motstanden med ujevnheter i overflaten for å oppnå turbulenser
slik at luften glir lettere forbi. Dette har ingen fått skikkelig til enda såvidt
jeg vet. Mest sansynlig er det fordi vi ikke har den fullstendige forståelsen
ennå (og vi vil antakelig aldri heller få den).

Odd H.

[roadrune]

Jeg forstår ihvertfall ikke aerodynamikk, og sikkert ikke denne tråden heller, men kan ikke en konklusjon være omtrent noe slikt:

Riktig vingeprofil gir løft.
Angrepsvinkel gir løft.
Og ikke minst: Hastighet gir løft.

Kombinerer du alle disse, får du masse løft.

Er det egentlig så mye værre enn det?

[Lumbajack]

Så svaret på spørsmålet "forstår vi aerodynamikk helt" er NEI det gjør vi
selvsagt ikke!

Odd H.

Det kan du nok ha rett i.
Min 'greie' oppi dette var å bryte det ned til at man må uansett benytte Newtons 3. lov. For at noe skal gå opp, så må noe gå ned, i dette tilfelle luftmolekyler. Vingen pumper/dytter/leder molekylene nedover. Tror Coandaeffekten er avgjørende for å få dette til.
Jeg er ingen fysiker så jeg skal ikke gi meg inn på hva som ligger til grunn for det som utgjør coandaeffekten. Tro vi lekfolk bare må godta enkelte ting...

[flesvik]

Jeg vet ikke helt hva trådstarteren her vil framm til, men det virker som om han ikke tror på godt beviste aerodynamiske prinsipper som Coandă effekten og Bernoulli's prinsipp.

Man kan måle et undertrykk på oversiden i forrhold til undersiden på en aerofoil selv med 0 grader anngrepsvinkel, og denne trykkforskjellen sammsvarer med løftet til vingen.

Og jo luften på oversiden av vingen går fortere enn på undersiden, dette og flere fenomen kan tydelig sees på dette klippet:

Og jo bulen på oversiden av vingen (airofoil-profilen) har mye og si, hvis denne ikke hadde vært av noen spesiell betydning så skulle ikke en wells turbin ha fungert slik den gjør (og dessuten så hadde vel en del flyprodusenter, ol ha spart en del milliarder dollar)

hvis du vil teste ut både Coandă effekten og Bernoulli's prinsipp kan du gjøre det ved å holde et papirark forran munnen og blåse langs oversiden av arket. Arket vil da løfte seg opp pga. et lavere trykk på oversiden enn på undersiden pga. Bernoulli's prinsipp og dette kan skje fordi luften følger profilen på papirarket pga. Coandă effekten
eller med en trakt som her:

(Men det blir jo ikke så relatert til en flyvinge)



Og hvis ikke Bernoulli's prinsipp hadde fungert så tror jeg ikke Div. racingteam hadde lagt så stor innsats i å lage flate bunner på racingbilene deres som er lavest mulig ned mot bakken og gjærne med en difusor bakerst. Dette er for å få luften til å gå fortest mulig under bilen og skape mest mulig undertrykk som suger bilen ned mot bakken og effekten blir selvfølgelig bare større desto lavere ned mot bakken man er (helt til man subber nedi og all downforce blir borte)

[Stian]

Forklaringen med hurtigere luft har fått altfor stor betydning i forklaringen på hvordan et fly kan holde seg i luften.

Jeg tviler ikke på at vingeprofil har betydning, men et fly, som nevnt tidligere, kan holde seg i luften på hodet, selv om både tyngdekraft og profilform drar ned mot bakken og en vinge med symmetrisk vingeprofil flyr som bare juling. Så på samme måten som balanseror og høyderor etc lager løft, enten positivt eller negativt, ved angrepsvinkel gjør også vingen det og det har større betydning enn løft pga mer krumming på oversiden..

Men:
Skulle gjerne likt å se en 737 med firkantet fremkant og flat overside komme inn for landing Den hadde nok flydd om farten var stor nok, men flyegenskapene, spesielt i lav hastighet hadde ikke vært gode..

Hvordan kan fly holde seg i luften
1) Vingens "rorfunskjon"
2) Vingeprofil

[flesvik]

Forklaringen med hurtigere luft har ikke "for stor betydning", for det er dette som er selve forklaringen på løft.

Det med vingeprofilen og hvordan dette er når man flyr opp ned er ganske godt forklart her:
Airfoils, Bernoulli and Newton
Og her forklares også vortekser, ol.
Her forklares det at det blir samme strømningen over vingen når man flyr opp ned som når man flyr rett fordi man har en negativ AOA når man flyr opp ned.


Og når det gjelder flate vinger så har ikke disse noe løft ved 0 grader AOA. De må ha en hviss AOA for å kunne oppnå løft og da vil også luftstrømningen bli lik som en aerofoil ved 0 grader AOA => raskere luft på oversiden enn undersiden.
En flat vinge vil også ha ulempen med at den staller ut mye lettere enn en aerofoil pga. Coandă effekten.


Dessuten hvis du ikke tror bulen på toppen av vingen har noe særlig å si hvordan forklarer du da at fly som F-16, MIG-29, ol. som har en kropp som går i ett med vingen med en "bul" på toppen av kroppen som på vingen har mye mer løft enn fly som ikke har denne designen?
Eller du kan se på det enorme løftet til fly som B-2 og andre Blended wing body designer og prøve og forklare dette på noen annen måte enn med Coandă effekten og Bernoulli's prinsipp og at det har en airofoilform på både kroppen og vingene:
Blended wing body - Wikipedia


Eller det enkleste eksperimentet du kan gjøre med aerofoil vs flat vinge er å gå til innkjøp av en frisbee og en flat plate med samme størrelse og vekt også sende begge disse to og se hvem som klarer seg best.

[nixxon]

Uansett hva forklaringen måtte være, så må man kunne være enige om at for at noe som er tyngre enn luft skal kunne fly, så må denne tingen (i denne sammenheng) puffe en god del luft (med en viss masse) nedover mot moder jord. Det er massen til luften som dyttes nedover til enhver tid som lager det nødvendige løftet.

Alternativt må luft puffes bakover for at en propell skal dra et fly fremover.

Mao for å lykkes må man flytte på luft.

Hvordan og hvorfor luften settes i bevegelse kan teoretikere diskutere frem og tilbake, uten nødvendigvis å bli enige eller bedre piloter av den grunn...