Módelflug: Kafli 3


FLUGEÐLISFRÆÐI

HRAÐI OG DRAG

hraði og lyft
Drag eykst öfugt við hraða

Allir fletir svifflugvéla hafa mjúkar útlínur og eru mjög sléttir, en það eitt getur minnkað drag um allt að 5 prósent. Hraði og drag haldast í hendur. Tökum dæmi:

Ef dragið er 5 kg á 50 km hraða, verður það 25 kg á 100 km hraða, (ekki 10 kg) dragið breytist þannig í öðru veldi.

Ef vélarstærð í hestöflum fylgdi rúmtaki, þyrfti hinsvegar 0.60 mótor til að ná 50 km hraða en 2.16 mótor til að ná 100 km hraða.

Lyft er svo fyrirbrigði sem þarfnast nokkurra skýringa. Í dæminu hér að undan hefði lyft aukist í sömu hlutföllum og drag, eða því sem næst, þ.e. fjórfalt við tvöföldun á hraða. En leysir hraðinn allan vanda með lyft?

Nei öðru nær, flugvélar verða að lenda og taka á loft á hraða sem ekki má vara of hár, svo lyft verðum við að fá með öðrum ráðum þegar þungi flugvélarinnar gerir kröfu til aukinnar flughæfni. Vængstærð og þversnið (profile) er það sem ræður mestu um lyftið ef hraðanum eru takmörk sett. Þrennt til viðbótar kemur hér að vísu við sögu, vænglögun, áfallshorn og loftþéttleiki, en geymum okkur ögn þá þætti.

Við ákveðum sem sagt vængstærð og þversnið eftir því hve mikinn þunga flugvélin þarf að bera. Ef við lítum aftur á svifflugvél sjáum við langa, mjóa og nokkuð kúpta vængi. Það er galdurinn. Kúptir vængir gefa meira lyft en flatir (á sama hraða) en langir og mjóir vængir gefa meira lyft en stuttir og breiðir.

Og nú er komið að kjarna málsins, hvað er lyft?

Reynum nýja aðferð til að sanna þetta fyrirbrigði og skýra það síðan. Ef við sláum kúlu með borðtennisspaða lárétt út í loftið, fellur hún fyrst hægt, en síðan nokkuð örar þar til hún lendir. Ef við sláum skáhallt undir kúluna þannig að hún nær að snúast um leið, fer hún upp á við fyrst en heldur síðan hæð lengi þar til hún að lokum fellur næstum beint niður. Með snúningunum myndast lyft. Snúningurinn veldur því að lofthraðinn vex ofan við kúluna þar sem yfirborðið snýst í sömu átt og loftstreymið meðfram henni, en minnkar að neðan þar sem yfirborðið snýst á móti.

Hraðaaukningin veldur lækkuðum loftþrýstingi sem leitast við að gleypa kúluna að ofan en hækkaður loftþrýstingur að neðan ýtir henni upp á við, einmitt það sem við vorum að sækjast efitr.

Um væng gildir það sama, kúpan ofan á vængnum veldur auknum hraða loftstraumsins þeim megin. Vænginn má auk þess reisa örlítið og það veitir loftstraumnum meira niðurávið og eykur lyft vængsins um leið.

Til bakaEfnisyfirlitÁfram
Úr „Módelflug“