Liukumissuhde (lentokone)

Luisto suhde E on suhde aerodynaaminen hissi ja vetämällä . Suurilla liukumissuhteilla varustetuilla lentokoneilla on pitkä kantama ja alhainen energiankulutus.

Määritelmä ja merkitys

Liukumissuhde on nousun ja vetämisen suhde. Ei-propulsioliidossa liukumissuhde vastaa myös kuljetun matkan ja korkeuden menetyksen suhdetta, josta sen nimi on johdettu. Moottoroidulla tasolennolla liukumissuhde vastaa painon ja moottorin työntövoiman suhdetta; kun liukumissuhde on 20, moottorin on kohdistettava vain yksi kahdeskymmenesosa painosta. Koska hissi ja vastus eroavat toisistaan ​​vain kertoimessa, liukumissuhde voidaan ymmärtää myös nosto- ja vastuskertoimen suhteena. Näin ollen liukumissuhdetta on viisi vastaavaa tulkintaa:

Liukumissuhde riippuu hyökkäyskulmasta , epäsuorasti myös nopeudesta, lentokoneen massasta ja kuormituskertoimesta . Jos liukumissuhde annetaan yksinkertaisena numeerisena arvona, se on yleensä suurin saavutettavissa oleva liukumissuhde. Se on tärkeä parametri lentokoneen aerodynaamisen laadun kannalta ja on noin 15–20 moottorikäyttöisillä lentokoneilla ja 40–50 purjelentokoneilla. Luisto suhde eri kohtauskulma ja nopeudet voidaan lukea päässä polaarinen kaavio tai nopeus polaarinen .

Eri määritelmät

Viisi edellä mainittua määritelmää ovat identtisiä vain, jos lentokone on kiihdyttämättömässä tilassa ja kaikki nopeudet ja etäisyydet mitataan suhteessa ympäröivään ilmamassaan (matka, nopeus). Nopeudella ja etäisyydellä maanpinnan yläpuolella (maanopeus) saadaan hieman erilaiset arvot tuulen suunnasta ja lujuudesta riippuen. Yleisessä kielessä molempia kutsutaan liukumissuhteeksi. Eroa ei usein tarvita tai se johtuu asiayhteydestä. Lentokonetekniikassa ja aerodynaamisessa erikoiskirjallisuudessa kaikki nopeudet viittaavat yleensä ympäröivään ilmamassaan, joten tässä ei ole epätarkkuutta. Siitä huolimatta erikoiskirjallisuudessa on myös epätarkkuutta, koska liukumissuhdetta käytetään sekä siipiprofiilin ominaisuutena että koko lentokoneelle. Koko lentokoneen liukumissuhde on aina hieman alhaisempi, koska runko luo lisävastusta ja rajoitettu siipien jatke johtaa kärjen pyörteisiin ja lisähäviöihin. Pienempi runko ja suurempi kuvasuhde, koko lentokoneen liukumissuhde lähestyy profiilia.

Suurin liukumissuhde

Lentokoneen liukumissuhde riippuu hyökkäyskulmasta, ts. H. epäsuorasti ilman nopeudesta ja puuskista sekä ohjaajan ohjaustaidoista. Likainen lentäminen ( sivuliukukulma , tarpeettomat peräsimen taipumat) vähentää liukumissuhdetta. Nopeus, jolla lentokone lentää parhaan liukukulman kanssa, riippuu painosta, kuormitustekijästä (keskipakovoimien vaikutus) ja vaijerin vetämisestä vinssin alussa . Siksi tämä hyökkäyskulma on mahdollista määrittää vain epäsuorasti ilmanopeuden osoittimella . Suora määritys voidaan tehdä sivukierteellä, joka on liimattu ohjaamon katokseen ja osoittaa tulokulman. Koska paras nousunopeus tapahtuu parhaan nielun hyökkäyskulmassa (optimaalinen nousu- ja laskeutumisnopeus ovat samalla hyökkäyskulmalla), on edullista lentää tällä hyökkäyskulmalla vinssiä käynnistettäessä ja siepata. Tämä liittyy usein suurempiin nopeuksiin ja suuriin g-kuormituksiin.

Lentokoneen massa ei vaikuta liukumissuhteeseen. Parhaassa liukumisessa lentonopeus kasvaa kuitenkin siipien lisääntyessä . Raskas lentokone kiipeää nousualustalla hitaammin , koska luontainen uppoaminen on suurempi ja suuremman vaaditun nopeuden vuoksi myös kiertosäde kiertäessä kasvaa. Tämä on haitta, koska päivitykset yleensä vahvistuvat kohti keskustaa. Tehokkaat purjelentokoneet on siis rakennettu mahdollisimman kevyiksi, mutta varustettu vesisäiliöillä. Hyvissä termeissä lentäjä voi tehdä koneestaan ​​painavamman ja nopeamman vesiliitännällä. Jos lämpö pahenee matkalla, hän voi palauttaa alkuperäisen valotilan tyhjentämällä vettä. Laskeutuessa vesi tyhjennetään yleensä, jotta se voisi lähestyä hitaammin. Suurella siipikuormituksella alavirtausten ja vastatuulien vaikutus on pienempi, koska lentokone lentää nopeammin samalla liukumissuhteella, ja yleensä korkeammat keskinopeudet saavutetaan voimakkailla lämpölaitteilla.

Yleensä, kun luisto, energia voittamiseksi ilmanvastuksen tulee menetyksestä korkeus puuttumisen vuoksi moottorin - käyttövoima on osa painon voima. Lisäksi nopeus voidaan säädellään kaltevuus lentoreitti. Kuten voidaan nähdä polaarisen kantopinnan profiilin , suhde hissi vetää muutoksia; H. liukumissuhde eri hyökkäyskulmissa.

Suurinta liukumissuhdetta ei saavuteta pienimmän tai parhaan pesuallasnopeudella, koska hissi on siellä suurin, mutta vastus on myös suuri. Joten enemmän korkeuksia on luovutettava tietyllä etäisyydellä nopeuden ylläpitämiseksi. Pienimmän vastuksen omaavalla lähestymistavalla ei myöskään ole juurikaan etua, koska myös kelluvuus on siellä pieni. Suurin liukumissuhde on välissä, ja se voidaan lukea tehopolaarin kaaviosta. Parhaan liukunopeus on kompromissi korkeimman mahdollisen hissin ja pienimmän mahdollisen vetovoiman välillä.

Esimerkkejä suurimmasta liukumissuhteesta

  • Purjelentokone 15 metrin luokassa on luistoa suhteet noin 42. Ne on 18 metrin luokan on noin 50. Ja ne on avoimen luokan noin 60, kukin nopeudella noin 110 km / h. Harjoituksessa käytettyjen purjelentokoneiden liukumissuhde on 25 nopeudesta noin 85 km / h (puuteräsputki) noin 38: een nopeudella 100 km / h (muovi). Eta- purjelentokone tulee noin 70: een.
  • Kaupallisten lentokoneiden (esim. Airbus A340 ) on liukuun suhde on noin 16 nopeudella noin 390 km / h.
  • Yhdysvaltain avaruussukkuloiden liukumissuhde lopullisessa lähestymistavassa oli noin 4,5.
  • Varjoliidin on liukua suhteessa noin 9.
  • Riippuliidon leijan liukumissuhde on suurempi, 10–15. Kiinteäsiipiset lentokoneet saavuttavat 16-19.
  • Wingsuit saavuttaa 2,5-3,5 vaakasuoran lentonopeus 130-150 km / h - vajoamisnopeutta on noin 14 m / s (n. 50 km / h).
  • Verryttelypuk , tekstiili puku, jossa leveät hihat ja lahkeet täyttää ilmalla ja jolla ei ole alueita, jotka ulottuivat välillä raajojen, saavuttaa nopeuden 1,8 noin 180 km / h.

Liukukulman merkitys

Liukukulma osoittaa kulman, jolla lentokone liukuu alaspäin vaakatasoa vasten.

Pienin saavutettavissa oleva liukukulma määrittää, voidaanko kaukaiselle ja alemmalle pisteelle päästä laskeutumispaikkana vai ylittääkö esteen tietystä lähtöpisteestä. On huomattava, että aloitettaessa varjoliitimellä tai vielä enemmän hypätessä BASE: lta siipipuvulla lentovaiheen alussa, kunnes vakaa nopeus saavutetaan, merkittävästi suurempi liukukulma lennetään tai, toisinpäin katsottuna, tietty lisä korkeuden menetys, kunnes saavutetaan matala luistokulma.

 Kaltevuusmittarin käyttö, mahdollisesti laserhavaitsemalla, on erityisen yleistä suunnitellun lentoreitin - linjan - lentokelpoisuuden selvittämiseksi siipipukuisen BASE-hyppyyn.

Tyypillinen pienin liukukulma saavutetaan lentäessä tasaisessa ilmassa. Tehokas lentorata johtuu polun osuuksien ajallisesta yhdistämisestä lentonopeuden vektorilisäyksen avulla verrattuna ilmaan plus paikalliseen tuulen nopeuteen maan päällä. Ilmavirrat erityisesti pystysuunnassa suunnitellun lentoreitin poikki ovat merkityksellisiä. Paikalliset päivitykset lisäävät kantamaa, kun taas laskuvedet lisäävät pesuallasta maahan verrattuna ja vähentävät lentoradan kantamaa.

Liukumissuhteet purjelentolennolla

Vuonna luisto , pitkät etäisyydet ovat usein lennätetään, jolloin syistä lennonjohdon ja koska ei ole termistä updrafts yöllä, se voidaan lennätetään päivällä ja etäisyyden vuoksi myös rajoittaa keskinopeus. Siksi ei ole tärkeää vain pienimmän uppoamisnopeuden nopeus, mikä takaa nopean korkeuden nousun päivityksissä , mutta myös parhaan liukunopeuden .

Suuremman suurimman liukumissuhteen avulla voit kuljettaa pidemmän liukumatkan seuraavaan päivitysvyöhykkeeseen. Tämä johtaa suurempaan keskinopeuteen.

Monet suuritehoiset purjelentokoneet voidaan myös ladata vesipainolastilla - päivien ajan erityisen hyvillä lämpöpumpuilla. Tämä mahdollistaa parhaan purjelentokoneen liukumisen suuremmille nopeuksille, mikä tarkoittaa, että voit ylittää matkan nopeammin samalla liukuvoimalla . Lisäpainon takia kiipeilyteho kiertää lämpöpyörissä kiihtyy. Tässä ovat edullisia kaarevalla läpällä varustetut purjelentokoneet, joissa voidaan valita "hidas lentoprofiili", jolla on korkea nostokerroin kiertämiseen lämpöterminaalissa - positiivisen läpän asennon kautta . Kun lämpö heikkenee, vesiliitäntä vapautuu lennon aikana. Vesipainolasti ei muuta purjelentokoneen parasta liukumissuhdetta.

Jyrkän laskeutumisen mahdollistamiseksi liukumissuhteen tulisi olla mahdollisimman pieni. Tämä saavutetaan lähestymisen aikana laajennettavissa olevilla laskeutumisapuvälineillä, jotka lisäävät lentokoneen aerodynaamista vastusta ja tuhoavat samalla osan hissistä. Tällä saavutetaan huomattavasti korkeampi laskeutumisnopeus kuin normaalilla nopeudella. Ilmajarrut (Schempp-Hirth-läpät), jotka ulottuvat pystysuoraan ilmavirtaan suunnilleen siipiprofiilin keskellä , ja jotka voivat vähentää liukumissuhdetta 40 tai enemmän lähestymällä arvoa 5-10, ovat yleisiä . Liikkeet - ovat lisäksi - varsinkin vanhempien puulentokoneiden sivuliuskat (liukastumiset) tehokkaat, joita varten lentokone kääntyy vastakkain pyörivällä poikittais- ja peräsinkulmalla ja lentokoneen rungoa vinossa kulmassa käännetään lentosuuntaan.

Katso myös

kirjallisuus

Yksittäiset todisteet

  1. ^ Avaruussukkula tekninen konferenssi s.258
  2. ↑ Näin siipipuku toimii. (Ei enää saatavana verkossa.) Redbull.com, 9. elokuuta 2019, arkistoitu alkuperäisestä 5. lokakuuta 2016 ; Haettu 3. lokakuuta 2016 .
  3. ↑ UKK. Julkaisussa: base-jump.at. 24. elokuuta 2013, käyty 25. toukokuuta 2021 (saksa).
  4. ↑ Liukumissuhde. Haettu 25. toukokuuta 2021 .