Formens indvirkning på løftet

Computertegning af en symmetrisk flyveplade og en flyveplade med krumning. Højere drejning = større løft.

Mængden af løft, der genereres af et objekt, afhænger af, hvor meget strømmen er drejet, hvilket afhænger af objektets form.Generelt er løftet en meget kompleks funktion af formen. Aerodynamikere modellerer formvirkningen ved hjælp af en løftekoefficient, som normalt bestemmes ved hjælp af vindtunnelforsøg. For nogle enkle former kan vi udvikle matematiske ligninger til bestemmelse af løftekoefficienten.Den enkleste model, den todimensionale Kutta-Joukowskiairfoil, studeres af studerende på bachelorniveau.FoilSim-computerprogrammet giver resultaterne af denne analyse i en form, der er let anvendelig for studerende. Et resultat af analysen viser, at jo større strømningsdrejning, jo større løft genereres af et flyveprofil.

Dette dias viser strømningsfelterne for to forskellige flyveprofiler.Flyveprofilet til venstre er et symmetrisk flyveprofil; formerne over og under den hvide midterlinje er de samme. Flyvepladen til højre er buet nær bagkanten. De gule linjer på hver figur viser strømningslinjerne fra venstre til højre. venstre figur viser ingen nettovending af strømningen og giver ingen løft; højre figur viser en stor mængde drejning og giver et stort løft. De forreste dele af begge flyveplader er næsten identiske. Den bageste del af det højre flyprofil skaber den større drejning.

Det ovenfor viste eksempel forklarer, hvorfor den bageste del af vingerne har hængslede sektioner til at styre og manøvrere et fly. Hvis den bageste del afbøjes nedad, opstår der en geometri svarende til figuren til højre, som giver mere løft. På samme måde skaber mindre løft (eller endog negativ løft), hvis den bageste del afbøjes opad. Evnen til at variere løftemængden over en del af vingen giver piloten mulighed for at manøvrere et fly. De følgende dias viser udbøjningen af styrefladerne og den deraf følgende bevægelse af flyet:

Elevator styrer pitchingbevægelsen.
Ror styrer gakkebevægelsen.
Aileroner styrer rullebevægelsen.

Lad os undersøge løftets afhængighed af flyvepladens form ved at bruge en Javasimulator.

På grund af IT-sikkerhedsproblemer oplever mange brugere i øjeblikket problemer med at køre NASA Glenn-uddannelsesapplets. Appletterne bliver langsomt opdateret, men det er en langvarig proces. Hvis du er bekendt med Java Runtime Environments (JRE), kan du prøve at downloade appletten og køre den i et integreret udviklingsmiljø (IDE) som f.eks. Netbeans eller Eclipse. Følgende er vejledninger til at køre Java-applets i et af disse IDE’er:
Netbeans
Eclipse

Du kan variere foliens form ved at bruge skyderen under visningsvinduet eller ved at gå tilbage over indtastningsfeltet, indtaste din nye værdi og trykke på Enter-tasten på tastaturet. Til højre er der en graf over liftversuskammeret.Camber er et mål for omfanget af flyvepladens krumning.Den røde prik viser dine betingelser. Under grafen er den numeriske værdi af løftet. Du kan vise enten løfteværdien (i engelske eller metriske enheder) eller løftekoefficienten ved hjælp af de valgknapper, der omgiver udgangsfeltet. Klik på valgknappen, og vælg fra drop-menuen.

Som et eksperiment indstilles camber til 0,0 procent chord og noter løftekoefficienten. Forøg nu camberet til 5 %.Øgedes eller mindskedes løftet?Indstil camberet til -5 %. Hvilken værdi har løftet?Hvilken vej ville dette flyprofil bevæge sig?

Du kan downloade din egen kopi af programmet til at køre offline ved at klikke på denne knap:

Du kan undersøge virkningen af flyprofilets form og de andre faktorer, der påvirker løftet, yderligere ved at brugeFoilSim III Java Applet.Du kan også downloade dit eget eksemplar af FoilSim og lege med det gratis.

Aktiviteter:

Guided Tours