wat is de berekening van snelheid en gewicht om te kunnen vliegen?

oftewel, hoe snel moet een gewicht gaan om opwaartse krachten te krijgen, ervanuit gaan dat er vleugels op zitten

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Dat is helemaal afhankelijk van de afmeting en de vorm van de vleugels. Grotere vliegtuigen hebben in de regel een snelheid van 250-300 km/uur nodig om te kunnen vliegen, kleinere vliegtuigen kunnen soms al vanaf 100 km/uur vliegen. Maar de grotere vliegtuigen (bijvoorbeeld een 747) zijn veel meer dan drie keer zo zwaar als de kleine (bijvoorbeeld een cessna), maar de cessna heeft per gewichtshoeveelheid veel meer vleugel tot zijn beschikking. Uiteindelijk moet je de wet van bernoulli erop los laten om te weten wat de beschikbare lift is voor een vliegtuig. Die wet van bernoulli (google er maar eens op) geeft aan dat de som van de drukken in een systeem constant zijn, en die som van de drukken zijn opgebouwd uit onder andere de statische druk en de snelheidsdruk. De snelheidsdruk verschilt aan de boven- en onderkant van een vleugel, omdat door de vorm van de vleugel de snelheid van de lucht aan de bovenkant hoger is dan aan de onderkant. Omdat de snelheidsdruk hoger is, is de statische druk lager. En omdat de statische druk aan de bovenkant lager is, wordt de vleugel naar boven gedrukt. de berekening van die snelheidsdruk is 0,5*rho*v^2, oftewel 0,5 * de massadichtheid van de lucht * de snelheid in het kwadraat. Reken dat uit voor boven en onder, en je hebt de snelheidsdruk voor boven en onder, en het verschil is de druk die het vliegtuig optilt. Dat vermenigvuldig je met de oppervlakte van de vleugel, en je hebt de kracht die het vliegtuig optilt.

Een vliegtuig, in de klassieke zin, kan vliegen dankzij zijn voorwaartse snelheid. Als de vleugel met de voorrand iets omhoog in de wind staat, ontstaat er door de beweging een reactiekracht die het vliegtuig omhoog drukt, de zogenaamde lift of draagkracht. Deze lift compenseert het gewicht (als gevolg van de zwaartekracht) van het vliegtuig. Zolang het vliegtuig dus voldoende snelheid heeft, blijft het in de lucht. De kracht van de lift kan berekend worden met de volgende formule:L=½Cl*ρ*V²*S Hierin is: L = Liftkracht [N] V = snelheid [m s-1] van de lucht ten opzichte van het vliegtuig. ρ = dichtheid [kg m-3] van de lucht. S = Oppervlakte van de vleugel. Cl = Liftcoëfficiënt. De liftcoëfficiënt hangt af van zowel de eigenschappen van het vleugelprofiel, als van de invalshoek. Ook hoe groter de invalshoek, hoe groter de liftkracht en, zie formule, hoe groter het vleugeloppervlak of de snelheid is, hoe groter de lift is. Als nu een vliegtuig gaat landen, moet het langzamer gaan vliegen. Daardoor neemt de liftkracht sterk af (2 x zo langzaam, 4 keer minder lift, want kwadraat!), terwijl het gewicht gelijk blijft. Een beetje minder lift is gewenst omdat het vliegtuig naar beneden moet, maar om te voorkomen dat het vliegtuig neerstort, moet de lift ondanks de lagere snelheid toch ongeveer gelijk blijven. Dit kan op twee manieren: de invalshoek vergroten (door de neusstand te verhogen), of door de vleugelvorm sterker te krommen.

Bronnen:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Liftkracht
http://nl.wikipedia.org/wiki/Vliegtuig

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100