Miksi lentokone pysyy ilmassa...

[Jari74]

No vihdoinkin joku muukin koettaa korjata virhettä, joka on melkein kaikissa kirjoissa väärin. Tästä on keskusteltu monissa saunailloissa ja väitelty monesti:

Miksi kone pysyy ilmassa

Ihme, että melkein 95% lentäjistäkään ei tiedä miten heidän koneensa tosiasiassa pysyy ilmassa. Muutaman purjelentoa harrastavan olen tavannut joka tiesi tämän...

[Joxuz]

Lentokoneasentajan vastaus: Siiven yläpuolella on alipaine, alapuolella ylipaine.

Korjaan, ei alipaine, vaan pienempi paine, kuin alapuolella.


Ahaa, tässä olikin kysymys siitä mikä aiheuttaa paine-eron

[Jari74]

No joo, ihan oikein, mutta minkä takia se paine sinne syntyy =)

Voisi aloittaa oman aiheensa noista "Tosiasioista" joita opetetaan oppikirjoissa ym. materiaaleissa, mutta ovat itseasiassa väärää tietoa. Mm. Fysiikasta löytyy paljon aiheita...

[Joxuz]

Oma näkemys on että, teho se on jolla kunnon vehkeet pysyy ilmassa. Ne on räpsiä joissa tarvii alkaa siiven muotoo miettiin.

Hornetissa 79 kN x 2, jälkipolttimella. Siipi on muutenkin suora, käyryyshän lisää vaan ilmanvastusta ja se hidastaa vauhtia.

Tuota en muista, kuinka aihe on aikoinaan itselle opetettu, eli mistä paine-ero syntyy. Jondetski vois kertoo, jos muistaa... oli kerran samalla luokalla. Kunhan tänne eksyy.

[mikaj]

Se alipaine tulee sinne siiven yläpuolelle ihan siiven aerodynamiikan ja virtauksen takia. Taikka sitten kaasarin kurkkuun :)

[Mr.Crossfire]

Mielenkiintoinen artikkeli. Osoittaa hyvin että tieteessä saatika muussakaan tiedonvälityksessä ei ole absoluuttista totuutta ja kaikkeen pitää aina suhtautua kriittisesti.

[taski]

-- Siiven kaareva muoto synnyttää paine-eron, koska se vetää osan ilmasta ylöspäin vähentäen painetta ja pakottaa loput alemmas, jolloin paine kasvaa. --

Toisin sanoen levysiipisten lennokkien ei pitäisi pysyä ilmassa... Niin sitä vaan on fysiikan lakeja tullut rikottua.

Artikkelissa mainittu prof. Babinsky kertoo ko. youtube-videossa, että siiven vaikutus ilman virtaussuuntaan synnyttää paine-eron. Hänkin tosin höperehtää jotain laivan purjeen taipumisesta "airfoil"-muotoon...

Massan hitaus on se, mikä mahdollistaa paine-eron. Ilmassa, kuten kaasuissa ja nesteissä yleensäkin, paine pyrkii jakautumaan tasaisesti. Kun siipi etenee ilmamassassa, sen muoto (asento) aiheuttaa häiriön tuohon paineen homogeenisuuteen tuottaen paine-eron kautta nostovoiman. Ilman (kaasumolekyylien) inertia vaikuttaa siihen kuinka nopeasti paine-ero siiven eri puolilla tasaantuu. Siksi lentokone/lennokki tarvitsee tietyn nopeuden, että nostovoima on painovoimaa suurempi.

Ja siksi suora levysiipi toimii, ja pienillä Reynoldsin luvuilla oikein hyvinkin.

[vepek]

No ei kyllä pitäisi olla insinööreille tuntematon juttu. Eli ota ilmapistooli käteen ja puhalla, kun ilmavirta suuntautuu alaspäin, pistooli kohoaa. Siis , jos halutaan koneen nousevan , suunnataan ilmavirta siivestä alspäin, jolloin vastavoima nostaa siipeä . Nopeuden mennessä erittäin pieneksi kone sakkaa , koska siiven takaosan virtauksen alkavat pyörteillä eikä vastavoimaa synny.

[andy1]

Ja se paine-ero ei edelleenkään ole nostovoiman synnyn perimmäinen syy, vaan virtauksen alastaittuminen ja sitä seuraava Newtonin kolmosen mukainen voima ja vastavoima.

[andy1]

Ai kas, se olikin jo tuossa edellisessä ikään kuin kerrottu sillä välin, kun jäin jumittamaan muiden hommien kanssa kesken kirjoittamisen...

[haraldh]

Kaarevuus ei sinänsä ole mikään vaatimus, suora levykin toimii joskin vähemmän tehokkaasti. Profiiilla pitää olla joku sortokulma, ilman sitä ei nostetta synny.

[jukkuk]

Bernoulin ilmiön avulla.

[Jondetski]

Tuota en muista, kuinka aihe on aikoinaan itselle opetettu, eli mistä paine-ero syntyy. Jondetski vois kertoo, jos muistaa... oli kerran samalla luokalla. Kunhan tänne eksyy.

Ihan satavarmaksi en sano mikä oli koulussa opittua ja mikä muualta, mutta kovin tutulta kuulostavat oikeastaan kaikki mitä tässä ketjussa on puhuttu. Mutta väittäisin että Eki aikanaan aeromystiikan tunneilla puhui juurikin ilmavirtauksen suuntauksesta ja Newtonin voima-vastavoima vaikutuksista.

[siilimies]

Ihan hämmentääkseni aihetta. Samasta syystä purjevene pystyy menemään vastatuuleen. ;)

[haraldh]

Joo, mutta se vaatii että tuossa on köli jossa tapahtuu sama juttu. Se kölikin vaatii muuten että sitä viedään hiukan vinosti vedessä jotta se tuottaa nostetta. Yleensä noin 3-5°.

Purjeissa, ja siivissäkin pyritään poikeuttamaan mahdollsimman suuren massan ilmaa kulkusunnastaan. Mitä enemmän kg ilmaa poikeuttaa, sitä suurempi noste.

[Ilkka L]

Pakko myöntää, että minäkin luulin siiven nosteen aiheutuvan tuosta väärästä teoriasta joita kirjoissa esiintyy. Eli siiven ylä- ja alapuolella ilman virtausnopeus erilainen.

Koskaan aikaisemmin en ole sitä kyseenalaistanut , saati ajatellutkaan teoriaa sen enempää. Eipä ole tullut mieleen edes kyseenalaistaa sitä. Puolustukseksi sanottakoon, etten (onneksi) työskentele aerodynamiikan parissa:)

Hieno juttu, että tämäkin väärä teoria tuli nyt korjattua. Kiitoksia siitä.

[vepek]

Siis tuo paine-eron kaava on ihan oikea, sen voima vaan ei nosta konetta eli on liian heikko. Jos puhaltaa siiven näköistä, hyvin kevyttä esinettä , kyllä se kohoaa kaarevan pinnan suuntaan pienellä voimalla.

[Wisa]

Ja jos siipi toimisi pelkällä paine-erolla, helikopterikaan ei puhaltaisi niin voimakkaasti alaspäin :)

[vesa u]

Paperilennokkikin pysyy ilmassa ilman mitään siiven kaarevia muotoja.
Suora siipi ja riittävästi nopeutta, kuten hävittäjäkoneissa.
Ehkä siiven muoto on matkustajakoneissa oltava tuo kaarevamuotoinen, nopeus on niin pieni.

edit. Kerran yhdessä telkkariohjelmassa lentäjä kertoi, että jokin uusi hävittäjä oli "epävakaa", mutta juuri sen vuoksi se oli helppo hallita, ja sillä pystyi mitä ihmeellisimpiin suorituksiin. En muista mistä koneesta oli kysymys.
Voidaan kuvitella, että jos siivet ovat voimakkaasti ohjaavia ja nostavia muodoiltaan, ei hävittäjän ohjaaja pysty konetta kieputtelemaan miten sattuu.

[jasso]

Eikö tämä voi ajatella myös mitä tapahtuu levylle ilmavirrassa? Väliähän ei ole ns. kumpi liikkuu. Käännät vähän etukulmaa ylös tuulta vasten ja ilma tönii sen ylös päin. Jos saat sen pysymään oikeassa kulmassa, tasainenkin levy nousee, mutta se on vaikeaa. Sopivalla muotoilulla saa ilman virtaamaan hallitummin, jolloin levyn saa pidettyä helpommin sopivassa kulmassa, jotta se nousee.

Eli suorakin levy nousee, mutta muotoiltu helpommin. Siis tyyliin kaksi palloa pysyy periaatteessa päällekäin pyöreinäkin, mutta on se pirusti vaikeampaa kuin kaksi palloa, joissa on yksi kohta vähän hiottu tasaiseksi.

[Jondetski]

Nuo suorasiipiset hävittäjät ovat täysin mahdottomia hallita mikäli kaikki tietokoneet sattuisi pimenemään. Tuli vaan mieleen tuosta jasson tekstistä.

[taski]

Kyllä noissa hävittäjissä on profiilia siivessä, kuten on matkustajakoneissakin, ei ne mitään levyjä ole. Toki profiili on aika loivamuotoinen. Itse asiassa kummassakin Vesan viesti kuvassa erottuu lisäksi siiven etureunalaipat, joilla saadaan voimakkaammin nostava profiili pienille nopeuksille (esim. laskut).

"Puistolennokkikoossa" levymäinen siipi toimii kyllä mainiosti, kokemusta on.

[Lehtilä]

Enpä ole ikinä noin syvällisesti asiaa miettinyt, olen aina ollut siinä uskossa että kun ilma kiertää pidemmän matkan, se aiheuttaa nosteen. (Clark-Y -tyyppinen epäsymmetrinen profiili).

Tosin lennokkipuolella itekin huomannut että suora "lankkusiipi" toimii myös hyvin, toisaalta näissä rc-vehkeissä teho/paino-suhde on sen verran erilainen että mikä tahansa kötöstys pysyy ilmassa kun on voimaa takana :)

[Hammurab]

Paine-erohan sen siiven nosteen aiheuttaa, myös suorassa "lankkusiivessä". Suoran profiilin omaava siipi on huomattavan epävakaa joka toisaalta tekee siipiohjatusta koneesta (vaikkapa hävittäjät) erittäin ketterän. Suoralla siivellä jo pieni siiven asennon muutos aiheuttaa suuren muutoksen nosteessa.

Kokeilkaapa vaikka metrisellä pahvisuikaleella. Pyöritte vinhasti ympäri tuo pahvisuikale vaaterissa, kieppuu mukavasti mukana... Pieni kulman muutos ja jo karkaa ;) Ja kyllä, tuolla suoralla pahvilla nosteen aiheuttaa edelleen paine-ero. Ei alas suuntautuva ilmavirta.

Paperiliidokki liitää osittain taitosten aiheuttamien paine-erojen turvin, osittain "leikkaamalla" ;)

[Nube]

Eli suorakin levy nousee, mutta muotoiltu helpommin. Siis tyyliin kaksi palloa pysyy periaatteessa päällekäin pyöreinäkin, mutta on se pirusti vaikeampaa kuin kaksi palloa, joissa on yksi kohta vähän hiottu tasaiseksi.

Lehmä tai vessan ovikin nousee tai sillä on selvää nostovoimaa kunhan sillä on tarpeeksi vauhtia. Siipi kääntää/ kiihdyttää ilmaa alaspäin ja herra Newtonin mukaan siihen tarvitaan voimaa, joka siiven tapauksessa kohdistuu ylöspäin. Siiven muotoilu taas taitaa johtua nostovoiman maksimoimisesta ja hallinnasta sekä tehokkuuden tavoittelusta.

[Jatama]

Eräällä toisella foorumilla lähti homma aikalailla lapasesta, kun alettiin vääntämään, että nouseeko lentokone ilmaan liukuhihnalta (jonka pyöriminen kiihtyy koneen nopeuden mukaan). :P

[Jusaberg]

Eräällä toisella foorumilla lähti homma aikalailla lapasesta, kun alettiin vääntämään, että nouseeko lentokone ilmaan liukuhihnalta (jonka pyöriminen kiihtyy koneen nopeuden mukaan). :P

Kyllä se samainen vääntö täälläkin käytiin.

[Vieras]

...ja edelleenkin moni on varmasti sitä mieltä, että kone ei vaan VOI nousta. Mutta ei mennä siihen :)

[WezH]

Lehmä tai vessan ovikin nousee tai sillä on selvää nostovoimaa kunhan sillä on tarpeeksi vauhtia.

Eikös tuosta ole joku vääräleuka heittänyt sanonnan aikonaan: "Lentää se kivikin jos siihen tarpeeksi ison moottorin laittaa". :)

Oli sitä aikaa kun Saab Draken tuli markkinoille/käyttöön.

[matrikkel]

Kyllä Saab sovelsi tuota periaatteetta myös ajoneuvotoiminnassa, muistaakseni. Taisi viimeinen soratiekelpoinen laite olla 96-mallisarjaa?