Flygplanets flygteknik

Människan är rent allmänt fascinerade över att ett flygplan överhuvud kan hålla sig i luften. Flygkraften som flygplanet flyger av uppstår genom att den luftström som går vid vingen på grund utav flygplanets framåtriktade rörelse i förhållande till omgivande luften påverkas av vingens aerodynamiska form och anfallsvinkel. Vingen är utformad så att luften blir tvingad neråt med en neråtriktad kraft, och när vingen har en anfallsvinkel mot den anströmmande luften. Enligt Newtons rörelselagar måste det finnas en motkraft till den här kraften och det är lyftkraften som uppstår. Vingen har en strömlinjeform för att skapa största möjliga lyftkraft i förhållande till motståndet i luften. Ett flygplan som flyger upp och ner behöver en större anfallsvinkel.

Även en helt plan brädbit ger lyftkraft i luften om den har en tillräckligt stor hastighet och samtidigt som den vinklas något. Men luftmotståndet är mycket större än för en vingprofil av motsvarande storlek. Varje flygplan har en egen anpassad vingprofil, vingform i övrigt och vingyta beroende på den önskade prestandan. Ett aerobatikflygplan, konstflygplan, har ofta en helt symmetrisk vingprofil för att kunna manövrera i alla flyglägen.

Kraften till den framåtriktade rörelsen kommer i trafikflygplan från antingen en eller flera propellermotorer eller jetmotorer. De senare är oftast av typen enkelströmsmotor eller dubbelströmsmotor och har en fläkt i det yttre luftflödet. Jetmotorn fungerar genom att en kompressor fram på motorn komprimerar luften och trycker in en i en brännkammare under ett väldigt högt tryck. Där sprutas sedan bränslet in och förbränns kontinuerligt. De nu upphettade avgaserna expanderar genom jetmotorns turbin, där en del av energin återförs genom motoraxeln till kompressorn. Avgaserna har efter att passerat turbinen fortfarande en hög fart, vilket innebär att det uppstår en kraft framåt i motorn, en såkallad dragkraft.

En turbopropmotor fungerar ungefär på samma sätt, men här tar turbinen upp alla energi i avgaserna och driver istället en propeller som i sin tur skapar framdriften. Detta ger bättre bränsleekonomi när man flyger i lägre farter.

Ett lyftande flygplan

 

Flygplan manövreras genom att påverka hur luftströmmen går med roder i bakkanten av vingarna, fena och stabilisator, skevroder, sidroder och höjdroder. Fenan på flygplanet för flygplanet att följa mot den inströmmande luften och sidrodret på fenan styr piloten noggrannare i girled. Vid låga hastigheter, t.ex. vid start och landning, fälls klaffar ut i bakkanten av vingen. Detta ger en mer välvd vingform och därmed en större vingkraft för en given anfallsvinkel och hastighet. En viss typ av klaffar, såkallade Fowlerklaffar, ger även en större vingyta som bidrar till en ökning av lyftkraften. Alla dessa typar av klaffar ger också ett gör luftmotstånd, vilket hjälper planet att sakta ner inför landning. Ytligare luftmotstånd kan erhållas med luftbromsar, som är placerade på planets ovansida av vingarna och används när flygplanet bromsar.

Flygplanets delar

 

Comments are closed.