Aerodynamica vraag
Airworkers,
Ik loop al een tijd rond met een vraag waar ik maar niet uit kom.
Kan iemand mij het volgende duidelijk uitleggen (misschien m.b.v. foto's of filmpjes):
Waarom heeft de buitenste vleugel een hogere AoA in een klimmende bocht?
Waarom heeft de binnenste vleugel een hogere AoA in een dalende bocht?
Bedankt!
11 REACTIESIk loop al een tijd rond met een vraag waar ik maar niet uit kom.
Kan iemand mij het volgende duidelijk uitleggen (misschien m.b.v. foto's of filmpjes):
Waarom heeft de buitenste vleugel een hogere AoA in een klimmende bocht?
Waarom heeft de binnenste vleugel een hogere AoA in een dalende bocht?
Bedankt!
6 sep
Ik had dat topic al gevonden en doorgelezen, desalniettemin bedankt!
Echter vond ik daar niet concreet antwoord op mijn vraag. Wat stalls
betreft weet ik hoe het hele principe in elkaar zit, ik zie alleen niet waarom
die hoek nou groter is bij een klimmende bocht en waarom dit nou precies het omgekeerde is bij een dalende bocht.
Echter vond ik daar niet concreet antwoord op mijn vraag. Wat stalls
betreft weet ik hoe het hele principe in elkaar zit, ik zie alleen niet waarom
die hoek nou groter is bij een klimmende bocht en waarom dit nou precies het omgekeerde is bij een dalende bocht.
6 sep
bAIR· 6 sep
Let's take it step by step:
1) Straight & Level flight: beide vleugels hebben zelfde aanvalshoek
2) Inrollen in bocht: buitenste vleugel heeft wegens neerwaartse aileron uitslag een hogere AoA. Wegens de hogere AoA krijgt hij meer lift (en dus ook meer drag). De verhoogde drag zorgt voor adverse yaw, waarna het weerhaan effect (lift niet meer mooi opgelijnd met gewicht en de bak glijdt af in de bocht) je weer mooi in de bocht trekt
3) inclinatie constant bij constante hoogte: AoA van beide vleugels is volgens mij gelijk.
4) Nu klimmende bocht: beide vleugels krijgen een bijkomende relatieve windfactor die van bovenaf komt, wegens het stijgen. Deze verticale factor is identiek voor beide vleugels (lees: even groot) en resulteert in een verlaging van de AoA. Echter, de buitenste bocht legt een grotere afstand af dan de binnenste: de verkleining omwille van de verticale component is voor de buitenste vleugel relatief gezien dus kleiner dan voor de binnenste vleugel. Gevolg: kleinere verlaging van de AoA op de buitenste vleugel. Gevolg: grotere AoA vergeleken met de binnenste vleugel
5) dalende bocht: zelfde effect, maar nu met een bijkomende relatieve wind die vanonder komt...try once!
1) Straight & Level flight: beide vleugels hebben zelfde aanvalshoek
2) Inrollen in bocht: buitenste vleugel heeft wegens neerwaartse aileron uitslag een hogere AoA. Wegens de hogere AoA krijgt hij meer lift (en dus ook meer drag). De verhoogde drag zorgt voor adverse yaw, waarna het weerhaan effect (lift niet meer mooi opgelijnd met gewicht en de bak glijdt af in de bocht) je weer mooi in de bocht trekt
3) inclinatie constant bij constante hoogte: AoA van beide vleugels is volgens mij gelijk.
4) Nu klimmende bocht: beide vleugels krijgen een bijkomende relatieve windfactor die van bovenaf komt, wegens het stijgen. Deze verticale factor is identiek voor beide vleugels (lees: even groot) en resulteert in een verlaging van de AoA. Echter, de buitenste bocht legt een grotere afstand af dan de binnenste: de verkleining omwille van de verticale component is voor de buitenste vleugel relatief gezien dus kleiner dan voor de binnenste vleugel. Gevolg: kleinere verlaging van de AoA op de buitenste vleugel. Gevolg: grotere AoA vergeleken met de binnenste vleugel
5) dalende bocht: zelfde effect, maar nu met een bijkomende relatieve wind die vanonder komt...try once!
6 sep
T/m halverwege stap 4 kan ik je volgen. Ik probeer het mezelf in te beelden maar ik moet eerlijk zeggen dat ik het nog steeds niet zie
6 sep
Chester· 6 sep
gabberpietje1 schreef:T/m halverwege stap 4 kan ik je volgen. Ik probeer het mezelf in te beelden maar ik moet eerlijk zeggen dat ik het nog steeds niet zie
Het draait om de verhouding tussen stijgsnelheid (die is voor beide tippen gelijk, je klimt immers) en de voorwaartste snellheid van beide tippen zelf, die is anders, immers gaat je buitenste tip harder.
Trek het even in het extreme door.
Je vliegt 50 knopen en hebt een stationaire bocht. (Je rolhoek blijft hetzelfde). Je buitentip vliegt 75 knopen, de binnenste tip vliegt 25 kts. Ook klim je met 5 kts.
Ten opzichte van de horizon heeft de binnenste tip dus een vermindering van de invalshoek van 5:25, oftewel 1:5, oftewel een vermindering van de invalshoek van pak 'm beet 10 graden.
Ten opzichte van de horizon heeft de buitenste tip dus een vermindering van de invalshoek van 5:75, oftewel 1:15, oftewel een vermindering van de invalshoek van pak 'm beet 3 graden.
Kortom, je invalshoek op je binnentip is dus zo'n 7 graden minder als die op de buitentip. De referentie die ik gebruik (de horizon) is niet relevant, het gaat ons immers om het verschil in invalshoek, niet om hoe groot die invalshoek nou absoluut is.
Draai hem om naar een daalvlucht en je krijgt het tegenovergestelde.
6 sep
Oké het begint al duidelijker te worden. Alleen waarom is dit dan een vermindering in jouw voorbeeld. Je klimt dus je AoA wordt toch groter lijkt me?
6 sep
Dutch M· 6 sep
In plaatjes is het verschil wat moeilijk te zien, maar de verticale snelheids component staat bij stijgende/dalende bocht 180 graden omgekeerd en de lengte van de horizontale component is een tikje korter voor de binnenbochtvleugel.
De binnenbochtvleugel heeft een kleinere snelheid als de buitenbochtvleugel.
Daardoor is de verhouding tussen daal(cq. stijg)snelheid/voorwaardse snelheid bij de binnenbochtvleugel groter.
Omdat bij dalende bocht, de daalsnelheidsvector omlaag gaat en de horizontale component van de totale snelheidsvector (daal+voorwaards) op de binnenbochtvleugel kleiner is, is dus de totale vector net iets verder omlaag wijzend.
Er is dus een (minimaal) grotere hoek tussen effectieve luchtstroom en vleugel en dus zal binnenvleugel net iets eerder overtrekken.
Omdat bij stijgende bocht, de stijgsnelheidsvector omhoog gaat en de horizontale component van de totale snelheidsvector (stijg+voorwaards) op de binnenbochtvleugel kleiner is, is dus de totale vector net iets verder omhoog wijzend.
Er is dus een (minimaal) kleinere hoek tussen effectieve luchtstroom en vleugel en dus zal binnenvleugel net iets later overtrekken.
Grootte orde: 2%.
De binnenbochtvleugel heeft een kleinere snelheid als de buitenbochtvleugel.
Daardoor is de verhouding tussen daal(cq. stijg)snelheid/voorwaardse snelheid bij de binnenbochtvleugel groter.
Omdat bij dalende bocht, de daalsnelheidsvector omlaag gaat en de horizontale component van de totale snelheidsvector (daal+voorwaards) op de binnenbochtvleugel kleiner is, is dus de totale vector net iets verder omlaag wijzend.
Er is dus een (minimaal) grotere hoek tussen effectieve luchtstroom en vleugel en dus zal binnenvleugel net iets eerder overtrekken.
Omdat bij stijgende bocht, de stijgsnelheidsvector omhoog gaat en de horizontale component van de totale snelheidsvector (stijg+voorwaards) op de binnenbochtvleugel kleiner is, is dus de totale vector net iets verder omhoog wijzend.
Er is dus een (minimaal) kleinere hoek tussen effectieve luchtstroom en vleugel en dus zal binnenvleugel net iets later overtrekken.
Grootte orde: 2%.
6 sep
Door het kleine verschil is het ook moeilijk te zien! Thanks voor je bijdrage, het plaatje is al completer.
6 sep
Chester· 6 sep
gabberpietje1 schreef:Oké het begint al duidelijker te worden. Alleen waarom is dit dan een vermindering in jouw voorbeeld. Je klimt dus je AoA wordt toch groter lijkt me?
Stel, je neus steekt 45 graden omhoog. Bij horizontale vlucht is je invalshoek dus 45 graden. Klim je nou onder een hoek van 30 graden dan is je invalshoek nog maar 15 graden.
Bij dit soort zaken helpt het vaak om het even in het extreme te trekken, dan is het vaak een stuk begrijpelijker :)
6 sep
bAIR· 7 sep
In de allersimpelste vorm:
Heel de kist gaat even snel omhoog/omlaag. Alleen gaat de buitenkant van de kist meer vooruit.
Bij klimmen ondervindt je toestel een bijkomende neerwaartse relatieve wind die de AoA verkleint op beide vleugels. Gezien de grotere voorwaartse snelheid van de buitenste vleugel is deze verkleining relatief gezien kleiner op de buitenste vleugel. Kleinere verkleining :) resulteert in grotere aanvalshoek op de buitenste vleugel
Bij dalen ondervindt je toestel een bijkomde opwaartse relatieve wind die de AoA vergroot op beide vleugels. Gezien de grotere voorwaartse snelheid van de buitenste vleugel is deze vergroting relatief gezien kleiner op de buitenste vleugel. Kleinere vergroting resulteert in kleinere aanvalshoek op de buitenste vleugel.
Zo beter?
Heel de kist gaat even snel omhoog/omlaag. Alleen gaat de buitenkant van de kist meer vooruit.
Bij klimmen ondervindt je toestel een bijkomende neerwaartse relatieve wind die de AoA verkleint op beide vleugels. Gezien de grotere voorwaartse snelheid van de buitenste vleugel is deze verkleining relatief gezien kleiner op de buitenste vleugel. Kleinere verkleining :) resulteert in grotere aanvalshoek op de buitenste vleugel
Bij dalen ondervindt je toestel een bijkomde opwaartse relatieve wind die de AoA vergroot op beide vleugels. Gezien de grotere voorwaartse snelheid van de buitenste vleugel is deze vergroting relatief gezien kleiner op de buitenste vleugel. Kleinere vergroting resulteert in kleinere aanvalshoek op de buitenste vleugel.
Zo beter?
7 sep
Ja helemaal top! Ik heb hem door, bedankt voor alle reacties!
7 sep