Voiko lentokoneen lentämistä oikeasti ymmärtää? Miksi muka siiven yläpinnan yli olisi suurempi nopeus kuin alapinnan?

Täysin sama kaareva profiili kuten siivestä löytyy myös potkurikoneen potkurista, sekä suihkumoottorin ahtimensiivistä.

kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Lentokoneesta lähtee ohuet siimat, joiden avulla jumala ohjailee lentokonetta pilven päältä.

Tässä teoriassa on tosin sellainen pieni mutta, että miten lentokone sitten voi nousta pilvien yläpuolelle...

Stratosfäärissäkin on pilviä.

Flight Sinulator 2020 julkaistaan vajaan kuukauden päästä, sitten se selviää.

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Muista myös ap, että aerodynamiikka muuttuu erilaiseksi jos lennetään yliääninopeutta.

Ei kai matkustajakoneet lennä yliäänennopeutta?

AP

Concorde taisi olla ainoa. Toistaiseksi.

Tupolev Tu-144

Joo, oli mielessä, että neukuilla oli jokin vastaava, mutta tuliko siitä koskaan toimivaa ja otettiinko sitä koskaan säännölliseen kaupalliseen käyttöön?

No tuli ja ei tullut. Tietäähän ne neukkulan vehkeet.

"Ensimmäinen sarjatuotantokone syöksyi maahan Pariisin ilmailunäyttelyssä 1973. Kun Tu-144:lle sattui toinen kuolemaan johtanut onnettomuus vuonna 1978, se päätettiin poistaa matkustajaliikenteestä. Rahtilennot jatkuivat vielä jonkin aikaa, mutta kaikkiaan Tu-144:llä lennettiin kaupallisia lentoja vain 102. Niistä 55 oli matkustajalentoja, joilla kuljetettiin yhteensä alle 3 300 matkustajaa. " Wikipedia

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Muista myös ap, että aerodynamiikka muuttuu erilaiseksi jos lennetään yliääninopeutta.

Ei kai matkustajakoneet lennä yliäänennopeutta?

AP

Concorde taisi olla ainoa. Toistaiseksi.

Tupolev Tu-144

Joo, oli mielessä, että neukuilla oli jokin vastaava, mutta tuliko siitä koskaan toimivaa ja otettiinko sitä koskaan säännölliseen kaupalliseen käyttöön?

Lujaa laatua...

https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Tupolev_Tu-144

Eli kun jokin pinta on tekemissä ilmamolekyylien kanssa, niin ne "tökkivät" sitä mikroskooppisella voimalla kokoa ajan. Kun ilmaa on pinnan molemmin puolin, niin "tökkimiset" kumoavat toisensa ja tällöin emme huomaa mitään. Kuten avauksessa totesit, niin jos ilma kulkee pinnan toisella puolella nopeammin, niin ilmamolekyyleillä on vähemmän aikaa tökkiä pintaa ja toisella puolella paikallaan tai hitaammin liikkuvilla molekkyyleillä on enemmän, jolloin tämä konkretisoituu meille ilmiönä, että toisella puolella on suurempi paine.

Miten ilma sitten liikkuu nopeammin? Kyseessä on laminaarivirtaus, tämä on tärkeää. Laminaarivirtauksessa ei syynny pyörteitä, vaan ilmanpaine kykenee pitäämään ilman kasassa ja kiinni siiven pinnassa. Kun laitat sormen kasteluletkun kärkeen, niin vesi suihkuaa pidemmälle. Tämä johtuu siitä, että putkesta tuleva vesimäärä on koko ajan sama ja jotta pienemmästä kolosta mahtuisi sama määrä vettä, on sen virrattava nopeammin. Sama ilmiö tapahtuu siiven yläpinnalla. Ilmanpaine ja ilmamassa kutistuu kasaan yläpinnalla ja täten sen on virrattava nopeammin pois alta, jotta se 'mahtuisi' olemaan siiven päällä. Siiven etureunassa oleva hieman alareunaa korkeampi ja pidempi korotus todellakin painaa siipeä alaspäin, mutta etureuna on kutienkin verrattain lyhyt ja sen perässä tuleva nostetta antava osuus pitkä. Kokonaistulos on, että siipi antaa nostetta.

Tosiasiassa muistaakseni lentokoneen ilmassa pitävästä voimasta vain 20 prosenttia tulee tästä siiven nosteesta ja loput 80 prosenttia siipikulmasta. Lentokone voi lentää sivuttain tai ylösalaisin pelkästään moottorin voimin, mutta se ei ole yhtä taloudellista.

Tee ap diffuusori ja laita siihen painemittaukset...sillä voit todeta että bernoullin laki toimii :)

Neukut meni ekana avaruuteen ja saivat ekana valmiiksi yliäänimatkustajakoneen.

Avaruusraketissapa ei ole siipiä ollenkaan! :O

Vierailija kirjoitti:

Avaruusraketissapa ei ole siipiä ollenkaan! :O

Avaruusraketti pieree niin maapallo menee kauemmas.

Oleellista on kohtauskulma. Kannattaa aluksi ajatella yksinkertaisinta mallia eli tasomaista levyä siipenä. Kun etureuna on takarenkaan ylempänä ja jokin voima työntää siipeä vasten ilmamassaa, sen alapinnalle pyrkii pakkautumaan ilmaa = syntyy ympäristöä suuremp paine. Yläpinnalle etureunan takana taas syntyy alipaine, koska siellä on vähemmän ilmamolekyylejä tilavuutta kohden. Tämä paine-ero sekä ”imee” siipeä ylöspäin aiheuttaen nostetta, että myös taaksepäin aiheuttaen jatruttavaa ”dragia”. Samasta syystä ilma ylempänä siiven pinnasta syöksyy alaspäin ja etureunan tuntumasta syöksyy taaksepäin yläpinnan suuntaisesti täyttääkseen alipaineisen alueen. Siksi virtaus yläpinnalla kiihtyy ja suuntautuu siipeä pitkin alaspäin viistoon.

Käytännön lentokoneiden siipien kaareva muotoilu on tehokkuussyistä ensi sijassa siksi että virtaus pysyisi laminaarisena mahdollistaen pienemmän ilmanopeuden, pienemmän moottoritehon, sekä pienemmän dragin ja näiden kautta osin myös pienemmän siipipinta-alan, ilman sakkausvaaraa. Kaareva siipikin toimii toki ylösalaisin kunhan tehoa riittää ja kohtauskulma säätyy koneen asentoa tai ohjauspintoja muuttamalla. Siksi taitolentokoneissa on symmetrinen profiili ja tehokas hävittäjä voi lentää miten päin tahansa.

Perusperiaatetta voi kokeilla kädellä veden alla tai jos epäilee ettei ilma toimi samoin, työntämällä kämmenen litteänä ulos ikkunasta auton moottoritievauhdissa.

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Alipaine on se "voima" joka kiihdyttää siiven yli menevää ilmaa

Miten alipaine voi kiihdyttää? F = pA. Suurempi paine, suurempi voima eli kiihtyvyys. Jokin mättää nyt.

AP

Virtausfysiikkaa on vähän hankala tuolla tavalla yksinkertaistaa perus mekaniikaksi.

Kun kaasuun syntyy paikallinen alipaine, pyrkii korkeammassa paineessa oleva kaasu tasapainouttamaan tämän paine-eron. Tästä syntyy virtaus, jonka suunta on korkeammasta paineesta matalampaan.

Lentokonetta ilmassa pitävä voima synty, kun ilma virtaa koneen siiven ympärillä. Siiven ja ilman kohtauskulma suuntaa jättöreunalta lähtevän ilmavirtauksen hieman alaspäin, jolloin ilman painejakauma muuttuu ja näin ollen myös sen nopuesjakauma muuttuu. Matalampi paine siiven yläpuolella aiheuttaa suuremman nopeuden mistä aiheutuu siipeä alapuolella olevan korkeamman paineen ja virtauksen ylöspäin työntävä nostovoima.

Vierailija kirjoitti:

Miten lentokone voi sitten lentää ylösalaisin?

Aloittajan kysymystä pohtiessa voi auttaa jos ajattelee että vain lentokone ja sen siipi liikkuu, koska moottori puskee lentokonetta eteenpäin. Ilmamolekyylit ovat paikallaan, koko maapallon ilmakehä on paikallaan.

Kuvittele ap että täysin paikallaan olevassa ilmakehässä on kaksi ilmamolekyyliä päällekkäin:

A

B

Ne ovat päällekkäin, lähellä toisiaan. Niiden välistä lentää siipi. Sekuntin kuluttua siipi on jo ohittanut ne. Ennen siiven tulemista A ja B olivat päällekkäin. Myös sekuntia myöhemmin siiven kuljettua pois A ja B ovat päällekkäin.

Siiven yläpinta on pidempi kuin siiven alapinta. Toisin sanoen ilmamolekyyli A on väistämättä kulkenut samassa ajassa pidemmän matkan kuin ilmamolekyyli B.

--

Tuo kysymys että miten lentokone voi lentää ylösalaisin. Sitä en tiedä. Onhan niitä paljon lentokoneita jotka eivät voi lentää ylösalaisin, mutta se perustellaan useimmiten sillä että silloin alkeellisessa moottorissa eivät kulje polttoaineet, tms, eli moottori ei toimi ylösalaisin. En ole koskaan kuullut että ylösalaisin lentämistä estäisi siiven muoto. Mutta nyt kun asiaa pohdin, tietämättä mistään aerodynamiikasta melkein mitään, niin onhan se outoa että monet lentokoneet voivat lentää ylösalaisin vaikka nosteen väitetään perustuvan siihen että siiven yläpuolella ilma kulkee nopeampaa kuin alapuolella. Ylösalaisin lennettäessähän silloin nosteen pitäisi toimia päinvastaisesti eli pitäisi olla aikamoinen voima puskemassa lentokonetta alaspäin? Ehkä pohdin tätä nyt jotenkin väärin.

Ei näitä voi tajuta. Joku totesi oikein että aerodynamiikan kaavat on tosi mutkikkaita, ei niitä voi normaali ihminen ymmärtää.

Onneksi av palsta ei valitse meidän hävittäjiä.

Mies 52-v:n fani

Vierailija kirjoitti:

Tosiasiassa muistaakseni lentokoneen ilmassa pitävästä voimasta vain 20 prosenttia tulee tästä siiven nosteesta ja loput 80 prosenttia siipikulmasta. Lentokone voi lentää sivuttain tai ylösalaisin pelkästään moottorin voimin, mutta se ei ole yhtä taloudellista.

Tämä. Kaikki aina ylikorostaa sen siiven kaarevuuden merkitystä, niin kuin se olisi se kaikkein tärkein asia. Se kaarevuus vain parantaa sen siiven ominaisuuksia jonkin verran. Siinä tulee yläpintaan hiukan imua kun kohtaava ilma törmää siiven etuyläreunan kaareen ja joutuu etsimään reitin siiven yli. Se tekee siiven yläreunasta luonnostaan kevyemmän kuin alareunan.

Matkustajalentokoneet suunnitellaan luonnostaan stabiileiksi, eli jos kukaan ei tee mitään ja kone on suunnilleen tasapainossa niin se pyrkii pysymään suunnilleen tasapainossa. Luonnostaan stabiililla koneella ei voi tehdä kovin jyrkkiä temppuja. Hävittäjälentokoneet sen sijaan suunnitellaan luonnostaan epästabiileiksi, jolloin niillä voi tehdä jyrkempiä käännöksiä. Ne pysyvät ilmassa vain moottoritehon ja ohjauspintojen avulla, joita pitää säätää koko ajan. Niiden siivet ovat myöskin ihan erilaisia. Yliäänikoneissa myöskin siipi on erilainen. Ei siihen ole mitään yhtä tiettyä kaavaa, se on vain erilaisten tuulitunnelikokeilujen ja nyttemmin simulaatioiden ja tietokonemallinnuksen tulos, minkälaisia siipimalleja on käytössä.