Stigning

Sitter och läser om stigning nu, i boken står det att vid en stabiliserad flygning är lyftkraften lägre än tyngdkraften. låter inte rätt för mig...

 

Du har alldeles rätt
Det här är bara ett av många exempel på att de som skriver läroböckerna inte alltid vet vad de talar om.

Vid en stabiliserad flygning stiger man med konstant stighastighet. Då måste tyngd- och lyftkraft exakt balansera varandra.

Bara om man ändrar sin stig-/sjunkhastighet eller svänger kan (och måste) tyngd- och lyftkraft vara olika stora.

Hälsningar/Allan

 

ok =) även frågorna om vilken axel tyngdpunkten påverkar mest är ganska oklara tycker jag... samma fråga kan svaret ena gången vara tväraxeln och nästa längdaxel. vilket är igenteligen rätt?

 

Det är faktiskt korrekt det som står i din bok angående stigning.
Det låter till en början lite märkligt att lyftkraften kan vara lägre än tyngdkraften men om man tittar på ett vektordiagram så blir det faktiskt ganska naturligt.
Eftersom jag inte vet hur man infogar bilder här så försöker jag mig på att beskriva det istället:

- Lyftkraften alstras av vingarna och verkar vinkelrätt mot planets stigvinkel. Om planet har en stigvinkel på 5 grader så lutar alltså lyftkraften 5 grader bakåt sett från sidan.

- Tyngdkraften däremot verkar vinkelrätt mot jordytan. Vid stigning kommer alltså inte Lyftkraft och Tyngdkraft verka helt motsatt varandra.

- I stigning blir motorns Dragkraft en uppåtriktad komponent i diagramet. Delar man upp dragkraften på två komponenter blir den ena komponenten horisontell och den andra vertikal. Denna vertikala kraft kommer alltså att bära en del av flygplanets vikt.

Alltså: Den vertikala (uppåtriktade) komponenten av Dragkraften + Lyftkraften = Tyngdkraften.

Därför är alltså Lyfkraften mindre än Tyngdkraften.

Formeln är enligt:

Lyftkraft = Tyngdkraft x cos Stigvinkeln.

Om planet väger 1000kg och stiger med 5 grader blir Lyftkraften motsvarande 996kg och resterande 4 kommer från motorns uppåtriktade komponent.

 

Jag får väl korrigera mig litet :unsure
Med lyftkraft menas i normala fysikaliska sammanhang summan av alla krafter som är riktade uppåt, vare sig det är en raketmotor, en rotor, vingarna, propellrar, stjärtparti eller själva flygkroppen.

Men om man bortser från alla lyftkrafter utom dem från vingarna, är det förstås korrekt att "lyftkraften" är mindre än tyngdkraften under stabiliserad stigning. Men i så fall gäller samma sak även i planflykt eller i måttlig sjunkning.

Så det hela har väl övergått till att vara en fråga om vad som menas med lyftkraft?
Är lyftkraften noll för raketer och helikoptrar? :q


Hälsningar/Allan

 

Det där störde jag mig också på under aerodynamikkursen. "Lyftkraft" är ju en kraft som lyfter, dvs verkar motsatt mot tyngdkraften. Men istället verkar författare och andra vilja kalla den mot färdriktningen vinkelrätta kraften från vingarna för lyftkraft. Ett mer logiskt namn vore "vingkraft" eller (för att skilja den från friktionskrafter och annat) "vingarnas normalkraft" eller nåt.

(Heter det "lyftkraft" även när planet befinner sig mitt i en roll, med buken uppåt? :laugh)

 

Hej alla,
Jag kan rekommendera följande länk för de som vill grotta ned sig i flygmekanik.

http://www.av8n.com/how/htm/4forces.html

Där är resultanten motstånd/dragkraft och lyftkraften komposanter till luftkraften vilket är den kraft som ska balansera tyngdkraften. Det är vad jag lärde mig också när jag började flyga. Resultanten Motstånd/dragkraft verkar alltid i färdriktningen och lyftkraften alltid vinkelrätt mot färdriktningen. Så om en raket har lyftkraft så gäller det att springa... ;-)

MVH
Patrik

 

Hej m_nordh (och ni andra). Hoppas det är min bok du läser (dvs den som sålts på KSAB sen i februari...)

På sätt och vis har ni alla rätt, fast på olika sätt.

Allan har helt rätt i att vid stabiliserad flygning är de uppåtriktade delarna av krafterna lika stora som de nedåtriktade. Samma förhållande gäller för framåt- och bakåtriktade krafter. Om inte detta är uppfyllt är inte flygplanet i jämvikt och då accelereras det åt det håll som kraftöverskottet pekar, vilket leder till att förhållandena ändras (till exempel ökad stighastighet)

Förvirringen inträder med hur man definierar begreppet lyftkraft. Inom flygutbildning brukar man med begreppet lyftkraft mena den del av den aerodynamiska kraften (som mestadels kommer från vingarna) som är vinkelrät mot vingens korda. Så med denna definition kan lyftkraften i vissa lägen vara riktad mot marken och den kommer också att vara noll för raketer, efter som de inte har någon aerodynamisk kraft som håller dem uppe. Men i andra sammanhang finns andra definitioner och då blir resonemangen lite annorlunda. Allan pratar om ”normala fysikaliska sammanhang” vilket för mig låter lite vagt. Jag kan dock relativt säkert säga att i just detta fysikaliska sammanhang gäller oftast den definition jag skrev ovan.

Dessutom har jag en kommentar till Bodd. Du har helt rätt, men du har glömt den negativa inverkan som motståndet har. Under stigning rör sig flygplanet uppåt och därför är motståndet riktat lite nedåt. Det motverkar alltså de lyftande krafterna. Därför skulle jag skriva din ekvation som:

Lyftkraft (uppåtriktad komposant) + Dragkraft (uppåtriktad komposant) – Motstånd (nedåtriktad komposant) = Tyngdkraft.

Poängen här är att eftersom dragkraften verkar i en annan vinkel och dessutom under stigning är större än motståndet så blir påverkan av dragkraften större än påverkan av motståndet. Alltså blir lyftkraften (enligt min definition) mindre än tyngdkraften under stigning.

 

Inom aerodynamik/flygdynamik definieras lyftkraften som:

<U>Den komposant av luftkrafterna som är vinkelrät mot friströmmen.</U>

D v s vinkelrät mot flygplanets rörelse genom luftmassan.

Tänker man tredimensionellt vill åtminstone jag lägga till att den även skall vara vinkelrät mot flygplanets tippaxel, d v s vingens längdriktning.

Lyftkraftens riktning relativt flygplanet kommer alltså att variera beroende på anfallsvinkel.

Som beskrivits ovan är alltså påståendet i det första inlägget, d v s att lyftkraften är lägre i en stabil stigning än i planflykt, korrekt.