Blandade frågor på flygningens grundprinciper

Hej!

Sitter och kollar igenom Transportstyrelsens måldokument för Flygnings Grundprinciper. Det är några punkter i dokumentet som jag inte riktigt hittar bra svar på när jag bläddrar i böcker och googlar runt. Om någon kan peka på bra källa för någon av dessa punkter skulle jag bli superglad!

Här kommer de:

081 01 01 05 Vingform
Redogör för sidoförhållande, olika vingformer, såsom rak, trapets, elliptisk, svept och deras fördelar och nackdelar.
[Min kommentar: Jag undrar över trapets och svept. De andra har jag koll på.]

081 04 03 01 Metoder för att uppnå balans:
Redogör kortfattat för begreppet fartstabilitet och dess koppling till diagrammet för dragkraft och motstånd.
[Min kommentar: Vad avses med fartstabilitet? Om koppling till diagrammet enligt ovan?]

081 08 01 02 Stigning:
Redogör för den ekvation som visar stigvinkel som funktion av dragkraft, motstånd och massa.
[Min kommentar: Jag hittar formler för detta, men är rätt invecklade (t.ex. denna sida: https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/climb.html). Antar att det syftas på något lite enklare här.]

081 08 01 02 Stigning:
Redogör för VX och VY och deras beroende av massan.
[Min kommentar: Hittar även här information, men lite spridda skurar och lite motsägesfull. Om någon har säker information här vore det toppen!]

En fråga kring boken "Flygningens Grundprinciper":
Kapitel 10.4 och 10.5 pratar om girstabilitet resp. rollstabilitet. Avser man här statisk stabilitet, eller dynamisk? Jag tror statisk, men vet inte helt säkert.

 

Trapets: som rak, fast vingen är smalare vid spetsen än vid roten. T.ex. en "nyare" Cherokee, PA-28-xx1. Ursprungliga PA-28-xx0 har rak vinge.
Svept: Vingen framkant går inte vinkelrätt ut från flygkroppen utan är vinklad bakåt. Titta på ett jetmotordrivet trafikflygplan...

Det innebär att om farten momentant minskar -- t.ex. genom turbulens -- så minskar också luftmotståndet och flygplanet accelererar tillbaks till ursprunglig fart. (Och tvärtom för fartökning, förstås.) Flygplanet är fartstabilt.

Motsatsen inträffar om du är på "baksidan" av dragkraftkurvan. En fartminskning gör att luftmotståndet ökar och farten minskar ännu mer. Flygplanet är då inte fartstabilt. (Svårfluget och potentiellt farligt.)

 

För att spinna vidare lite och tackla för/nackdelar:

Svept vinge har fördelar framförallt när man närmar sig överljudsfart (det är därför det är vanligt att passagerarjetplan har den formen på vingarna) och dessa fördelar är då i form av minskat motstånd (drag). Nackdelar med svept vinge har att göra dels med prestanda vid låga farter men kanske framförallt viktigt att tänka på är att de hanterar sämre vid stall då vingspetsarna stallar först (med följden att man kan tappa skevroderverkan innan vingen i sig slutat flyga). Jag tror inte man egentligen behövde mer detaljer än så (bra för att åka fort, farligt vid stall) men det _kan_ vara relevant att nämna att nackdelarna till stor del kommer av "spannwise flow" (minns inte vad det heter på svenska, men alltså att luftflödet över vingen börjar vandra "längs med" vingen från rot till spets istället för att svepa "över" vingen längs kordan).

Trapets: Detta är en kompromiss mellan rak vinge och eliptisk vinge egentligen. Den har fördelarna av en elliptisk vinge (fast till en mindre grad) men är mycket enklare och billigare att producera. Just den kompromissen mellan effektivitet och kostnad/komplexitet har gjort det till en populär vingform.

 

Stort tack båda två Airborne again och Merf!