08. dec 2011 kl 18:04

Tim Callesen

Kræfter på et fly ved take-off

Hej derude!
Er i gang med en 3.g opgave hvori jeg er blevet bedt om at forklare hvilke kræfter, der virker på et fly ved take-off, for herefter at udtrykke disse som funktion af hastigheden og andre relevante størrelser.
Umiddelbart vil jeg sige at der virker 4 kræfter på flyet, nemlig tyngdekræften, lift, drag og thrust. Når flyet holder stille, må alle andre kræfter end tyngdekræften være 0, ikke? I takt med at flyet øger farten, bliver liftet større, og når liftet en gang er større end tyngdekræften kan flyet lette. Ret mig hvis jeg tager fejl!
Jeg er klar over at lift (vel også drag og thrust?) afhænger af hastigheden. Jeg har således fundet følgende formel:
L=1/2*p*v^2*S*CL (1/2*densitet*hastighed^2*planareal af vingen*liftkoefficienten)
Så vidt jeg har forstået på det hele, er det ret omstændigt at udregne liftkoefficienten da denne er en funktion af angle of attack, Mach-tallet og Reynolds tal. Kan man således se bort fra denne koefficient når man skal udtrykke L som funktion af v?
Er også lidt på bar bund omkring hvilke andre relevante størrelser jeg kan udtrykke kræfterne ved.
Håber i vil give et par hints!

På forhånd tak fra uvidende og ivrig studerende :)


08. dec 2011 kl 18:29

Svend Ferdinandsen

Mangler luftmodstand?

Drag bruges vist mest om vingens modstand, der er en funktion af lift.
Men flyet i sig selv har også en luftmodstand.
Jeg ved dog ikke om det regnes med til drag.
CL, Drag og luftmodstand må du nok finde fra tabeller. Det er ikke noget man bare regner ud.


08. dec 2011 kl 18:43

Niels Abildgaard

Tidsramme?

Praktisk Flygteknik at Erik Bratt (Drakens Far) er vejen til viden.Hvis Du bor i Thy så kom forbi og lån mit eksemplar, eller få biblioteket til skaffe den pronto.


08. dec 2011 kl 18:44

Hans Henrik Hansen

Re: Kræfter på et fly ved take-off


...og når liftet en gang er større end tyngdekræften kan flyet lette. Ret mig hvis jeg tager fejl!

- fejl tager du i hvert tilfælde vedr. 'tyngdekraften'! :)


08. dec 2011 kl 18:49

Hans Henrik Hansen

Re: Mangler luftmodstand?


Drag bruges vist mest om vingens modstand, der er en funktion af lift.
Men flyet i sig selv har også en luftmodstand.
Jeg ved dog ikke om det regnes med til drag

- 'modstand' er den samlede kraft, der 'peger' modsat bevægelsesretningen; den er summen af 'induceret modstand', som ganske rigtigt er en funktion af opdriften samt 'formmodstand'. Sidstnævnte kaldes på engelsk 'parasite drag'.


08. dec 2011 kl 19:09

Tim Callesen

Re: Kræfter på et fly ved take-off


...og når liftet en gang er større end tyngdekræften kan flyet lette. Ret mig hvis jeg tager fejl!

- fejl tager du i hvert tilfælde vedr. 'tyngdekraften'! :)

potato tomato, eller hvordan den nu er ;) Går ud fra at du bare mente at jeg skulle bruge a i stedet for æ :)


08. dec 2011 kl 19:12

Tim Callesen

Re: Tidsramme?

Praktisk Flygteknik at Erik Bratt (Drakens Far) er vejen til viden.Hvis Du bor i Thy så kom forbi og lån mit eksemplar, eller få biblioteket til skaffe den pronto.

Opgaven skal afleveres onsdag d. 21 dec. Bor desværre ikke i nærheden af Thy, men vil da lige smutte en tur på biblioteket.


08. dec 2011 kl 19:17

Christian Thomsen

Kræfter

Når flyet holder stille, er det ikke kun tyndgekraften der virker, ellers ville flyet falde ned... Der er reaktionskraften fra jorden, som ophæver tyngdekraften, og gør at flyet ikke falder til jorden midte.
Når motoren begynder at virke accelerer flyet, og lift begynder at ophæve tyngdekraften, og reaktionskraften falder samtidig. Når lift>tyngdekraft flyver flyet rigtigt nok.
Lift er ikke kun afhængig af hastigheden (i anden), men også af hvor tæt vingen er på jorden. Ved meget lave højder opstår det der hedder "ground-effect": luften presses sammen mellem vingen og jorden, og det gør at trykket under vingen stiger. Det virker lidt ligesom en luftpude, som flyet kan svæve på, og øger opdriften betydeligt uden at skabe så meget "induced drag" som almindelig lift.
Der har været gjort nogle forsøg på at udnytte denne ground-effect især i Soviet under den kolde krig, hvor de havde nogle enorme transport "fly", som fløj i 10-20 meters højde. Prøv at kigge efter "Caspian Sea Monster" på google... http://www.youtube.com/watch?v...hHoo (husk at dukke dig hvis du er ude at svømme!)


08. dec 2011 kl 20:06

avatar

John Jensen

Vindkraft

Flyet vil også påvirkes af vindkræfter og når flyet holder stille en tilsvarende reaktionskraft som overføres ved friktion mellem flyets dæk og underlaget eller gennem fortøjninger.

Under starten påvirkes flyet stadig af vindkræfter og interessante afledte accelerationer, hastigheder og reaktionskræfter:-)

Spændende emne du har valgt - held og lykke med opgaven.

PS: Måske skal du klare vindkræfterne ved at skrive det er vindstille i opgavens forudsætninger?


08. dec 2011 kl 20:33

Tim Callesen

Re: Kræfter

Når flyet holder stille, er det ikke kun tyndgekraften der virker, ellers ville flyet falde ned... Der er reaktionskraften fra jorden, som ophæver tyngdekraften, og gør at flyet ikke falder til jorden midte.

Selvfølgelig! Det havde jeg lige fortrængt :)


08. dec 2011 kl 20:34

Tim Callesen

Re: Vindkraft

PS: Måske skal du klare vindkræfterne ved at skrive det er vindstille i opgavens forudsætninger?

Tror jeg klarer den ved at sige at det er en vindstille sommerdag ;)


08. dec 2011 kl 20:45

Svend Ferdinandsen

Re: Vindkraft

Tror jeg klarer den ved at sige at det er en vindstille sommerdag ;)

Overvej så samtidig at luften er lettere om sommeren på grund af varmen. Du kan tillade større startvægt for flyet i koldt vejr.
Det er den samme vægtfyldeændring der gør at luftballoner helst ikke starter om sommeren midt på dagen.


15. dec 2011 kl 12:51

Tim Callesen

Motorkraft

Kræfterne har jeg nu fundet, nemlig opdriften (lift), luftmodstanden (drag), tyngdekraften og motorkraften.

Opdriften og luftmodstanden har jeg udtrykt ved hastigheden. Formlen for opdriften er:
F_op=1/2*rho*v^2*S*C_L,
hvor rho er densiteten af luften, v er hastigheden, S er vingens planareal og C_L er en "lift-koefficient"
Formlen for luftmodstanden er den samme. Dog er C_L udskiftet med C_D.

Har så fået den opgave at finde, vha. Newtons 2. lov, et udtryk for den kraft flyets motorer skal levere.
Har linket til en skitse jeg har lavet over hvordan jeg har tænkt at det skulle løses, men er meget i tvivl da jeg synes at jeg får noget mærkeligt noget.

Er der nogen der vil hjælpe mig lidt på rette vej, og komme med nogle hints? :)

link:
http://i.imgur.com/9SOc8.jpg


Ny i debatten? Opret en brugerkonto