Γενικές (αεροπορικές) απορίες !!!

[Σάββας18]

Γιατί τα αεροπλάνα μπορούν και πετάν ανάποδα;

Γεια σας και παλι
Ως ολιγον άπειρος στα θεματα σχεδιασμου αεροσκαφων έχω μια πιστευω κρισιμη απορία:
ΓΙΑΤΙ ΤΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΗ ( Πολιτικα ή Μαχητικά) ΜΠΟΡΟΥΝ ΚΑΙ ΠΕΤΟΥΝ ΑΝΑΠΟΔΑ;
Γνωριζουμε πως οταν ενα αεροσκαφος πεταει κανονικα τοτε το airfoil του ειναι σχεδιασμενο ετσι ωστε να δημιουργει αντωση ούτως ώστε η κατακόρυφη συνισταμένη των δυνάμεών του να ισουται με μηδεν ( ΣFy=0) οπως κάνουμε και στο σχολείο. Άρα W=Fαντ.

Τι γίνεται τώρα όμως που το αεροπλανο ειναι αναποδα συνεπως και το airfoil; Δεν θα έπρεπε να έπεφτε καθώς πλέον η συνισταμένη των κατακόρυφων δυνάμεων αναλύεται σε ΣFy=W+Fαντωσης και με κ/νση προς τα κατω. Κάνω μήπως λάθος; Ενημερώστε με σας παρακαλω ρώτησα και καθηγητές μου στο σχολείο αλλα καμια ικανοποιητική απαντηση δεν ελαβα!

 

[Σάββας18]

Απορία για το Φράγμα του ήχου

Γεια σας φιλοι/ες
Ας μπω κατευθειαν στο θεμα. Έχω δύο ερωτήσεις:
1. Αν δύο μαχητικά αεροσκάφη που κινούνται και τα δυο με ταχύτητα μεγαλύτερη των 661 κόμβων ( sea level) σε αντιθετες κατευθυνσεις περάσουν το ένα πανω απο το αλλο σε αποσταση που να μην μπορουν να ερθουν σε επαφη το κατακορυφο πηδαλιο ( rudder) τότε θα σπάσει το τζάμι του πιλοτηρίου λόγω του sonic boom; Ξέρω πως για να απαντήσει κάποιος με απόλυτη σιγουρια πρεπει να λαβει υποψη τις εξισώσεις Navier-Stokes, αλλά γνωρίζετε κατι σχετικο; Κάποιο συμβάν ενδεχομένως ή ενα link που να βρω την απάντηση ειτε στο youtube είτε στο ιντερνετ;

2. Έχουμε δυο μαχητικα αεροπλανα, κινουνται με ταχύτητα 300 κόμβων σε ύψος 3000 ποδιών και τα δύο προς την ίδια κ/νση και συνεχως αυξάνουν την ταχύτητά τους έως ότου με fullthrottle περάσουν τα 850 knots. Το ένα από τα δυο βρισκεται συνεχως σε αποσταση μισου μιλίου πισω απο το αλλο. Ας υποθέσουμε ότι την ώρα που το μπροστα "σπάει" το φραγμα του ηχου το πίσω την ιδια ακριβως χρονικη στιγμη το σπαει και αυτο. Τότε θα ακούσει το πίσω μαχητικό το sonic boom που προκλήθηκε από το μπροστα μαχητικό;

3. Αα και κατι ακομα εψαχνα να μαθω για τα glide ratio καποιων αεροσκαφων ( μαχητικων) γνωριζετε που θα βρω για καθε τυπο αεροσκάφους το δικό του glide ratio; Μην μου πειτε wikipedia εψαξα και δεν εχει.
Αυτα ευχαριστω

 

[iptamenos]

Μπορείς να μας πεις ποια πτήση ήταν η από κ ποια η προς; Σίγουρα δεν ήταν λόγω καιρού. Ή απάντηση βρίσκεται στο με τι εταιρεία πέταξε από κ προς Ιορδανια.

Τurkish Airlineς και οι 2 πτήσεις. Κων/Πολη/Αμμαν και αντίστοιχα επιστροφή.

 

[Bfb]

Re: Γιατί τα αεροπλάνα μπορούν και πετάν ανάποδα;

Γεια σας και παλι
Ως ολιγον άπειρος στα θεματα σχεδιασμου αεροσκαφων έχω μια πιστευω κρισιμη απορία:
ΓΙΑΤΙ ΤΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΗ ( Πολιτικα ή Μαχητικά) ΜΠΟΡΟΥΝ ΚΑΙ ΠΕΤΟΥΝ ΑΝΑΠΟΔΑ;
Γνωριζουμε πως οταν ενα αεροσκαφος πεταει κανονικα τοτε το airfoil του ειναι σχεδιασμενο ετσι ωστε να δημιουργει αντωση ούτως ώστε η κατακόρυφη συνισταμένη των δυνάμεών του να ισουται με μηδεν ( ΣFy=0) οπως κάνουμε και στο σχολείο. Άρα W=Fαντ.

Τι γίνεται τώρα όμως που το αεροπλανο ειναι αναποδα συνεπως και το airfoil; Δεν θα έπρεπε να έπεφτε καθώς πλέον η συνισταμένη των κατακόρυφων δυνάμεων αναλύεται σε ΣFy=W+Fαντωσης και με κ/νση προς τα κατω. Κάνω μήπως λάθος; Ενημερώστε με σας παρακαλω ρώτησα και καθηγητές μου στο σχολείο αλλα καμια ικανοποιητική απαντηση δεν ελαβα!

Είναι δυνατόν να μη μπορούν να απαντήσουν ένα τέτοιο ερώτημα ?
Για αρχή αν ισχύει πες τους να γυρίσουμε στα θρανία, νηπιαγωγείο μη σου πω.

Όλα τα αεροπλάνα πετούν χάρη σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται φαινόμενο μπερνουλι γιατί αυτός το εξέφρασε πρώτος με μαθηματικές σχέσεις.

Πρώτος βέβαια στην πράξη το βρήκε πολύ πολύ παλιά ένας...πειρατής, ναι πειρατής. Έφτιαξε το πρώτο ιστιοφόρο σκάφος με δυνατότητα πλεύσης κόντρα στο καιρό (όρτσα, αν είσαι ιστιοπλοος καταλάβαινεις τι εννοώ). Με αυτό το τρόπο αύξησε το πλιάτσικο.

Τελικά το είδαν και άλλοι και το εκμεταλλευτικαν μέχρι τα σύγχρονα ιστιοφόρα όλα με τριγωνικό πανι για όρτσα.

Με την ίδια φιλοσοφία δουλεύει το αεροπλανο.

Ροή ρευστού γύρω από επιφάνεια, κατάλληλη κλίση και τελικά υπερπιεση από κάτω υποπιεση από πάνω και έχει άνωση.

Ανάποδα για να πετάξει. Για να μπορέσει να το κάνει θα πρέπει 1)να έχει αρκετή ταχύτητα να προλάβει να γυρίσει πριν χάσει στήριξη, επιβατικό δεν ξέρω αν το έχει 2)αφού γυρίσει αρκετή ισχύ διότι η προνευση θα είναι πολλή μεγαλύτερη από ότι στην κανονική θέση φτερού. Γιατί έχεις πλέον ανάποδη γεωμετρία και πολλούς στροβίλους, άρα θες περίσσεια ισχύος που δεν ξέρω αν έχουν.

Επιπλέον οι μηχανές turbofan που έχουν τα πολιτικά δεν ξέρω αν θα δουλέψουν σε τέτοια προνευση, τα μαχητικά έχουν turbo Jet, άλλη φιλοσοφία άλλη ειδική ισχύς.

Αν περάσουν κοντά το ένα με το άλλο... Πρέπει να είναι αγράμματοι για να το κάνουν γιατί έστω και εμπειρικά ξέρεις ένα ακόμα αποτέλεσμα από το φαινόμενο μπερνουλι. Όταν ρευστο περάσει με ταχύτητα ανάμεσα σε δύο επιφάνειες παράλληλες τότε θα ασκήσει δύναμη έλξης μεταξύ τους. Φυσικά πολλοί επίδοξοι γρήγοροι οδηγοί αυτοκινήτων δεν το ξέρουν και περνάνε κοντά ο ένας στον άλλον με υψηλή ταχύτητα και τελικά παθαίνουν ατύχημα και δεν ξέρουν πως.... Αλλά οι πιλότοι το ξέρουν και δεν κάνουν τέτοια πράγματα.

Δεν ξέρω αν ήταν τρολ ή όχι αλλά είπα να απαντήσω

 

[Σάββας18]

Re: Γιατί τα αεροπλάνα μπορούν και πετάν ανάποδα;

Αυτά που μου λες για το bernouli τα καταλαβαίνω, καθώς τα κάνουμε στα βιβλία με παραδείγματα. Απλά δεν μπορώ να καταλάβω γιατί:

1. Ένα μαχητικό μπορεί και πετάει ακόμα και πλάγια χωρίς να πέφτει ενώ όταν το δοκιμάζω σε ένα πολιτικό στον προσομοιωτή το αποτέλεσμα είναι απώλεια στήριξης. Φταίει η ταχύτητα μόνο ή και άλλοι παράγοντες; Εφόσον δεν υπάρχει airfoil που να δημιουργεί υπερπίεση και υποπίεση όταν είναι πλάγια τι συμβαίνει;

2. Όταν το αεροσκάφος είναι κανονικά το airfoil είναι έτσι όπως το βλέπεις κανονικά για να δημιουργεί υπερπίεση κάτω και υποπίεση πάνω ώστε να έχω άντωση. Το γυρνάω τώρα ανάποδα, αρα υπερπίεση από πάνω + βάρος απο πάνω και υποπίεση από κάτω δεν πρέπει να πέσει;
Ελπίζω να έγινα ξεκάθαρος και αν θες απάντησέ μου χωρίς τρολλαρίσματα αυτήν την φορά αν γνωρίζεις κάτι σαφές.

 

[Bfb]

Το μαχητικό μπορεί να πετάξει και στην πράξη όχι μόνο στο προσομοιώτη με το πλαι, τουλάχιστον θεωρητικά γιατί έχει υπερβολικά ισχυρή μηχανή. Ρυθμίζοντας κατάλληλα την προνευση πριν γυρίσει στο πλάι θα σταθεί από κάποια γωνία ανόδου και πανω με κατάλληλο χειρισμό στην λαγουδερα αλλά θα είναι δύσκολη η πλεύση. Και δεν θα κρατήσει για ώρα. Σκέψου έχει αρκετή ισχύ για κάθετη αναρρίχηση. Το πολιτικό στην καλύτερη 25 μοίρες, μετά θα πέσει

Το πολιτικό από την άλλη είναι ανίσχυρο. Μεχρι να γυρίσει στο πλάι θα πέσει, ήδη σε ευθεία πορεία δε νομίζω να αντέχει πάνω απ 40-45 μοίρες

Λοιπόν σχετικά πώς πετάει ανάποδα, την λογική δλδ πρέπει να έχω υπολογιστή να σου φτιάξω σχέδιο. Μην το σκέφτεσαι έτσι, το αεροπλανο θα ρυθμίσει μεγαλύτερη γωνία προνευσης ανάποδα για να καταφέρει το επιθυμητό αποτέλεσμα που είναι η άνωση. Δεν θα πετάξει με τις ίδιες μοίρες προνευσης, θα έχει αρκετά πιο επιθετική

Σχετικά με το φράγμα του ήχου, κοίταξε ο ήχος κινείται πάντα με σταθερή ταχύτητα, δλδ παράγεις ήχο σταματημένος, διαδίδεται παντού με 340m/s, παράγεις ήχο με ταχύτητα ήχου. Σε σχέση με ακίνητο παρατήρητη εξαπλώνεται με ταχύτητα στο χώρο 340m/s προς όλες τις κατευθύνσεις. Οπότε προς τη μεριά που πας έχεις φοβερά συμπιεσμένο αέρα επειδή "στριμωχνονται " τα κύματα, ενώ από πίσω όλα καλά. Αν πλησιάζεις κάποιον θα ακούσει για λίγο έναν οξύτατο ήχο μόλις φτάσεις και μετά έναν φοβερά μπάσο επειδή είναι αραιά τα ηχητικά κύματα πίσω σου. Αυτό υπακούει στο φαινόμενο ντοπλερ. Τώρα η θεωρία καλή είναι αλλά η κατανόηση έρχεται καλύτερα με σχήματα. Τι τάξη είσαι?

 

[AGV]

Με άλλα λόγια, η φιλοσοφία σχεδίασης για τα πολιτικά είναι η οικονομία καυσίμων και η άνεση, άρα μειωμένη ικανότητα ελιγμών, ενώ η φιλοσοφία σχεδίασης των πολεμικών είναι η ικανότητα ελιγμών κατά τη μάχη, άρα δεν επιτρέπεται "οικονομία" αφού κάτι τέτοιο θα σήμαινε ανικανότητα στη μάχη.
Γιαυτό και τα μαχητικά πετούν με υπερηχητικές ταχύτητες ενώ τα πολιτικά όχι.

 

[Σάββας18]

Τώρα η θεωρία καλή είναι αλλά η κατανόηση έρχεται καλύτερα με σχήματα. Τι τάξη είσαι?

Γ' Λυκείου είμαι και όλα αυτά που μου προανέφερες για doppler και bernouli τα έχουμε διδαχθεί στο σχολείο. Απλά έχοντας ρωτήσει δυο φυσικούς μου για αυτό το θέμα "Γιατί τα αεροπλάνα πετούν ανάποδα" δεν έλαβα ικανοποιητική απάντηση. Μπορείς να μου συστήσεις κάποιο link ή άλλο forum έστω και στα αγγλικά που να αναλύουν διεξοδικά το θέμα ; Δεν λέω με βοήθησες, αλλά θα ήθελα να το δω και στην πράξη. Ευχαριστώ για τον χρόνο σου!

 

[Bladerunner]

Σωστός ο Bfb..

Επίσης, αν δεις σε τομή το airfoil απο πτέρυγα μαχητικού και το αντίστοιχο απο πολιτικό αεροπλάνο θα καταλάβεις!

 

[Nontas]

Αν θες να μάθεις αεροδυναμική και αεροπορία γενικότερα τα Αγγλικά είναι μονόδρομος. Οτι υπάρχει στα ελληνικά είναι συνήθως κακές μεταφράσεις και αυθαίρετες αποδόσεις όρων. Πιθανόν να χρειαστεί να αναθεωρήσεις και οτι ήδη ξέρεις.

πχ εδώ έχει τα πάντα για επίπεδο μαθητή τουλάχιστον:
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/short.html

γι αυτό που ρωτάς:
η άντωση δεν παράγεται μόνο απο το σχήμα της αεροτομής αλλά και απο την γωνία προσβολής. Οταν το αεροπλάνο πετάει ανάποδα η αεροτομή αν είναι καμπύλη (γιατί υπάρχουν και συμμετρικές) θα παράγει αρνητική άντωση. Αυξάνοντας όμως τη γωνία προσβολής σε σημείο ώστε να έχουμε άντωση μεγαλύτερη απο την αρνητική που μας δίνει η αεροτομή λόγω σχήματος το τελικό αποτέλεσμα είναι θετικό και το αεροπλάνο πετάει κανονικά. (λιγότερο αποδοτικά βέβαια αλλά πετάει).
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/factors.html
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/incline.html