Vliegtuigen met vaste vleugels -
Fixed-wing aircraft

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie

Een Boeing 737 - vliegtuig is een voorbeeld van een vliegtuig met vaste vleugels
De vaste vleugels van een deltavormige vlieger zijn niet stijf
gebruiken, zijn allemaal voorbeelden van vliegtuigen met vaste vleugels.

Zweefvliegtuigen met vaste vleugels, waaronder vrij vliegende zweefvliegtuigen van verschillende soorten en vastgebonden vliegers , kunnen bewegende lucht gebruiken om hoogte te winnen . Aangedreven vliegtuigen met vaste vleugels (vliegtuigen) die voorwaartse stuwkracht van een motor krijgen, zijn onder meer gemotoriseerde paragliders , gemotoriseerde deltavliegers en sommige voertuigen met grondeffect . De meeste vliegtuigen met vaste vleugels worden bestuurd door een piloot aan boord van het vaartuig, maar sommige zijn specifiek ontworpen om onbemand te zijn en op afstand of autonoom te worden bestuurd (met behulp van boordcomputers).

Geschiedenis

vroege vliegers

Vliegers werden ongeveer 2.800 jaar geleden in China gebruikt , waar materialen die ideaal waren voor het bouwen van vliegers direct beschikbaar waren. Sommige auteurs zijn van mening dat er veel eerder met bladvliegers werd gevlogen in wat nu Sulawesi is, op basis van hun interpretatie van grotschilderingen op het eiland Muna voor de kust van Sulawesi . Ten minste 549 AD werden papieren vliegers gevlogen, zoals werd geregistreerd in dat jaar werd een papieren vlieger gebruikt als een bericht voor een reddingsmissie. Oude en middeleeuwse Chinese bronnen noemen andere toepassingen van vliegers voor het meten van afstanden, het testen van de wind, het optillen van mannen, signalering en communicatie voor militaire operaties.

Jongens die vliegeren in 1828 Beieren , door Johann Michael Voltz
Hoewel ze aanvankelijk werden beschouwd als louter curiositeiten, werden vliegers in de 18e en 19e eeuw gebruikt als voertuigen voor wetenschappelijk onderzoek.

Zweefvliegtuigen en aangedreven modellen

Rond 400 voor Christus in Griekenland , zou Archytas het eerste kunstmatige, zelfrijdende vliegapparaat hebben ontworpen en gebouwd, een vogelvormig model aangedreven door een straal van wat waarschijnlijk stoom was, naar verluidt zo'n 200 m (660 ft) gevlogen. . Deze machine is mogelijk geschorst voor zijn vlucht.

Een van de vroegste vermeende pogingen met zweefvliegtuigen was door de 11e-eeuwse monnik Eilmer van Malmesbury , die eindigde in een mislukking. Een 17e-eeuws verslag stelt dat de 9e-eeuwse dichter Abbas Ibn Firnas een soortgelijke poging deed, hoewel er geen eerdere bronnen zijn die deze gebeurtenis vastleggen.

Le Bris en zijn zweefvliegtuig, Albatros II, gefotografeerd door Nadar , 1868

In 1799 zette Sir George Cayley het concept van het moderne vliegtuig uiteen als een vliegmachine met vaste vleugels met afzonderlijke systemen voor lift, voortstuwing en controle. Cayley bouwde en vloog al in 1803 modellen van vliegtuigen met vaste vleugels, en in 1853 bouwde hij een succesvol zweefvliegtuig voor passagiers . In 1856 maakte de Fransman Jean-Marie Le Bris de eerste gemotoriseerde vlucht, met zijn zweefvliegtuig "L' Albatros artificiel" getrokken door een paard op een strand. In 1884 maakte de Amerikaan John J. Montgomery gecontroleerde vluchten in een zweefvliegtuig als onderdeel van een reeks zweefvliegtuigen gebouwd tussen 1883 en 1886. Andere vliegeniers die soortgelijke vluchten maakten in die tijd waren Otto Lilienthal , Percy Pilcher en protégés van Octave Chanute .

In de jaren 1890 deed Lawrence Hargrave onderzoek naar vleugelconstructies en ontwikkelde hij een boxvlieger die het gewicht van een man optilde. Zijn ontwerpen voor boxvliegers werden algemeen aanvaard. Hoewel hij ook een type roterende vliegtuigmotor ontwikkelde, heeft hij geen aangedreven vliegtuig met vaste vleugels gemaakt en bestuurd.

Gemotoriseerde vlucht

Sir Hiram Maxim bouwde een vaartuig dat 3,5 ton woog, met een spanwijdte van 34 meter die werd aangedreven door twee stoommachines van 360 pk (270 kW) die twee propellers aandreven. In 1894 werd zijn machine getest met bovenrails om te voorkomen dat hij omhoog zou komen. De test toonde aan dat het voldoende lift had om op te stijgen. Het vaartuig was onbeheersbaar, wat Maxim, naar men aanneemt, besefte, omdat hij er vervolgens mee stopte.

Wright Flyer III bestuurd door Orville Wright boven Huffman Prairie, 4 oktober 1905

De vluchten van de gebroeders Wright in 1903 met hun Flyer I worden door de Fédération Aéronautique Internationale (FAI), de standaardinstelling en het bijhouden van gegevens voor de luchtvaart , erkend als "de eerste aanhoudende en gecontroleerde zwaarder dan lucht aangedreven vlucht". In 1905 was de Wright Flyer III in staat tot een volledig controleerbare, stabiele vlucht gedurende aanzienlijke perioden.

Santos-Dumont 's zelfrijdende op een oude ansichtkaart
220 meter (720 voet) in minder dan 22 seconden te vliegen . De vlucht werd gecertificeerd door de FAI.

-crossing-vliegtuig uit de zomer van 1909.
Curtiss NC-4 vliegboot nadat het in 1919 de eerste oversteek van de Atlantische Oceaan had voltooid, naast een vliegtuig met vaste vleugels dat zwaarder was dan lucht

Eerste Wereldoorlog

De Eerste Wereldoorlog diende als een testbed voor het gebruik van het vliegtuig als wapen. Vliegtuigen demonstreerden hun potentieel als mobiele observatieplatforms en bewees vervolgens dat ze oorlogsmachines waren die de vijand slachtoffers konden maken. De vroegst bekende luchtoverwinning met een gesynchroniseerd met machinegeweer bewapend jachtvliegtuig vond plaats in 1915, door de Duitse Luftstreitkräfte Leutnant Kurt Wintgens . Vechter azen verschenen; de grootste (door het aantal luchtoverwinningen) was Manfred von Richthofen .

Na de Eerste Wereldoorlog bleef de vliegtuigtechnologie zich ontwikkelen. Alcock en Brown staken in 1919 voor het eerst non-stop de Atlantische Oceaan over. De eerste commerciële vluchten vonden plaats tussen de Verenigde Staten en Canada in 1919.

Interbellum luchtvaart in de "Gouden Eeuw"

Het zogenaamde Gouden Tijdperk van de luchtvaart vond plaats tussen de twee wereldoorlogen, waarin beide interpretaties van eerdere doorbraken werden geüpdatet - zoals met Hugo Junkers ' pionierswerk op het gebied van volledig metalen casco's in 1915, wat leidde tot gigantische meermotorige vliegtuigen van maximaal 60+ meter lang spanwijdte aan het begin van de jaren dertig, adoptie van de grotendeels luchtgekoelde radiale motor als praktische vliegtuigmotor naast krachtige V-12 vloeistofgekoelde vliegtuigmotoren, en steeds grotere gevallen van vliegpogingen over lange afstanden - zoals bij een Vickers Vimy in 1919 , slechts enkele maanden later gevolgd door de NC-4 transatlantische vlucht van de Amerikaanse marine ; culminerend in mei 1927 met Charles Lindbergh 's solo trans-Atlantische vlucht in de Spirit of St. Louis , die aanzet tot steeds langere vluchtpogingen, en de weg vrijmaakte voor langeafstandsvluchten van de toekomst om gemeengoed te worden.

Tweede Wereldoorlog

Vliegtuigen waren aanwezig in alle grote veldslagen van de Tweede Wereldoorlog. Ze waren een essentieel onderdeel van de militaire strategieën van die periode, zoals de Duitse Blitzkrieg of de Amerikaanse en Japanse vliegdekschipcampagnes in de Stille Oceaan.

Militaire zweefvliegtuigen werden ontwikkeld en gebruikt in verschillende campagnes, maar ze werden niet veel gebruikt vanwege het hoge aantal slachtoffers dat vaak werd aangetroffen. De Focke-Achgelis Fa 330 Bachstelze (kwikstaart) rotorvlieger uit 1942 was opmerkelijk vanwege het gebruik door Duitse onderzeeërs.

Voor en tijdens de oorlog ontwikkelden zowel Britse als Duitse ontwerpers straalmotoren om vliegtuigen aan te drijven. Het eerste straalvliegtuig dat in 1939 vloog, was de Duitse Heinkel He 178 . In 1943 ging de eerste operationele straaljager, de Messerschmitt Me 262 , in dienst bij de Duitse Luftwaffe en later in de oorlog kwam de Britse Gloster Meteor in dienst maar zag nooit actie - de hoogste luchtsnelheden van vliegtuigen voor die tijd gingen tot 1130 km /h (702 mph), met de onofficiële recordvlucht begin juli 1944 van het Duitse Me 163B V18 -raketjager -prototype.

naoorlogse

In oktober 1947 was de Bell X-1 het eerste vliegtuig dat de geluidssnelheid overschreed.

.

Het eerste straalvliegtuig , de de Havilland Comet , werd in 1952 geïntroduceerd, gevolgd door de Sovjet Tupolev Tu-104 in 1956. De Boeing 707 , het eerste algemeen succesvolle commerciële jet, was meer dan 50 jaar in commerciële dienst, van 1958 tot 2010. De Boeing 747 was 's werelds grootste passagiersvliegtuig van 1970 tot het in 2005 werd overtroffen door de

Klassen van vliegtuigen met vaste vleugels

Vliegtuig/vliegtuig

Vliegtuigen geparkeerd op de grond in Afghanistan

Een vliegtuig (ook bekend als een vliegtuig of gewoon een vliegtuig ) is een aangedreven vliegtuig met vaste vleugels dat naar voren wordt voortgestuwd door stuwkracht van een straalmotor of propeller . Vliegtuigen zijn er in verschillende maten, vormen en vleugelconfiguraties. Het brede spectrum van toepassingen voor vliegtuigen omvat recreatie, transport van goederen en mensen, leger en onderzoek.

Watervliegtuig

Een watervliegtuig is een vliegtuig met vaste vleugels dat kan opstijgen en landen (landen) op het water. Watervliegtuigen die ook vanaf het droge kunnen opereren, zijn een subklasse die amfibieënvliegtuigen worden genoemd . Deze vliegtuigen werden ook wel watervliegtuigen genoemd . Watervliegtuigen en amfibieën worden gewoonlijk onderverdeeld in twee categorieën op basis van hun technologische kenmerken: watervliegtuigen en vliegende boten .

  • Een watervliegtuig is qua algemeen ontwerp vergelijkbaar met een vliegtuig op het land, met een over het algemeen ongewijzigde romp van in vergelijking met de landvliegtuigversie, behalve dat de wielen aan de basis van het landingsgestel worden vervangen door drijvers , waardoor het vaartuig vanuit het water kan opereren in plaats van dan van het droge.
  • Een vliegboot is een watervliegtuig met een waterdichte romp die de onderste (ventrale) delen van de romp vormt en direct op het wateroppervlak rust. Het verschilt van een drijfvliegtuig omdat het geen extra drijvers nodig heeft voor het drijfvermogen, hoewel het kleine drijvers onder de vleugel of op de romp gemonteerde sponsons kan hebben om het op het water te stabiliseren. Grote watervliegtuigen zijn meestal vliegende boten, waarbij de meeste klassieke amfibische vliegtuigontwerpen een of andere vorm van vliegbootontwerp gebruiken voor hun romp / romp.

Gemotoriseerde zweefvliegtuigen

Veel vormen van zweefvliegtuigen (zie hieronder) kunnen worden aangepast door een kleine krachtcentrale toe te voegen. Waaronder:

Voertuig met grondeffect

Een grondeffectvoertuig (GEV) is een vaartuig dat een horizontale vlucht nabij het aardoppervlak bereikt, gebruikmakend van het grondeffect - een aerodynamische interactie tussen de vleugels en het aardoppervlak. Sommige GEV's kunnen indien nodig hoger uit het grondeffect (OGE) vliegen - deze worden geclassificeerd als gemotoriseerde vliegtuigen met vaste vleugels.

Zweefvliegtuig

Een zweefvliegtuig (zweefvliegtuig) dat met een lier wordt gelanceerd

Een zweefvliegtuig is een luchtvaartuig dat zwaarder is dan lucht en dat tijdens de vlucht wordt ondersteund door de dynamische reactie van de lucht op zijn opstijgende oppervlakken, en waarvan de vrije vlucht niet afhankelijk is van een motor. Een zweefvliegtuig is een zweefvliegtuig met vaste vleugels dat is ontworpen om te zweven - het vermogen om hoogte te winnen bij opwaartse luchtstromen en om gedurende lange perioden te vliegen.

Zweefvliegtuigen worden voornamelijk gebruikt voor recreatie, maar zijn ook gebruikt voor andere doeleinden, zoals aerodynamica-onderzoek, oorlogsvoering en het bergen van ruimtevaartuigen.

Een motorzweefvliegtuig heeft een motor om zijn prestaties te vergroten en sommige hebben motoren die krachtig genoeg zijn om op te stijgen, maar de motor wordt niet gebruikt tijdens de normale vlucht.

Zoals het geval is met vliegtuigen, is er een grote verscheidenheid aan typen zweefvliegtuigen die verschillen in de constructie van hun vleugels, aerodynamische efficiëntie, locatie van de piloot en bedieningselementen. Misschien wel het meest bekende type is het papieren speelgoedvliegtuigje .

Grote zweefvliegtuigen worden meestal gelanceerd door een sleepvliegtuig of door een lier. Militaire zweefvliegtuigen zijn in oorlog gebruikt om aanvalstroepen te leveren, en gespecialiseerde zweefvliegtuigen zijn gebruikt in atmosferisch en aerodynamisch onderzoek. Raket-aangedreven vliegtuigen en ruimtevliegtuigen hebben ook niet-aangedreven landingen gemaakt.

Zweefvliegtuigen en zweefvliegtuigen die worden gebruikt voor zweefvliegen hebben een hoge aerodynamische efficiëntie. De hoogste verhouding tussen heffen en slepen is 70:1, hoewel 50:1 vaker voorkomt. Na de lancering wordt verdere energie verkregen door de bekwame exploitatie van opstijgende lucht in de atmosfeer. Vluchten van duizenden kilometers met een gemiddelde snelheid van meer dan 200 km/u zijn bereikt.

De meest talrijke niet-aangedreven vliegtuigen zijn papieren vliegtuigen , een handgemaakt type zweefvliegtuig. Net als deltavliegers en paragliders worden ze met de voet gelanceerd en zijn ze over het algemeen langzamer, kleiner en goedkoper dan zweefvliegtuigen. Deltavliegers hebben meestal flexibele vleugels die vorm krijgen door een frame, hoewel sommige stijve vleugels hebben. Paragliders en papieren vliegtuigjes hebben geen frame in hun vleugels.

Zweefvliegtuigen en zweefvliegtuigen kunnen een aantal kenmerken gemeen hebben met gemotoriseerde vliegtuigen, waaronder veel van dezelfde typen romp en vleugelconstructies. De Horten H.IV was bijvoorbeeld een staartloze vliegende vleugelzweefvliegtuig, en de deltavleugelvormige Space Shuttle - orbiter vloog net als een conventioneel zweefvliegtuig in de lagere atmosfeer. Veel zweefvliegtuigen gebruiken ook soortgelijke bedieningselementen en instrumenten als gemotoriseerde vaartuigen.

Soorten zweefvliegtuigen

(video) Een zweefvliegtuig vaart over Gunma , Japan

De belangrijkste toepassing van zweefvliegtuigen is tegenwoordig sport en recreatie.

Zweefvliegtuig

Zweefvliegtuigen werden vanaf de jaren twintig ontwikkeld voor recreatieve doeleinden. Toen piloten begonnen te begrijpen hoe ze stijgende lucht moesten gebruiken, werden zweefvliegtuigen ontwikkeld met een hoge hef-tot-sleepverhouding . Deze maakten langere glijvluchten naar de volgende bron van " lift " mogelijk, en vergrootten zo hun kansen om lange afstanden te vliegen. Hierdoor ontstond de populaire sport zweefvliegen .

Vroege zweefvliegtuigen werden voornamelijk gebouwd van hout en metaal, maar de meeste zweefvliegtuigen gebruiken nu composietmaterialen met glas-, koolstof- of aramidevezels . Om de weerstand te minimaliseren , hebben deze typen een gestroomlijnde romp en lange smalle vleugels met een hoge aspectverhouding . Er zijn zowel eenzits als tweezits zweefvliegtuigen beschikbaar.

Aanvankelijk werd de training gedaan door korte "hops" in primaire zweefvliegtuigen , zeer eenvoudige vliegtuigen zonder cockpit en minimale instrumenten. Sinds kort na de Tweede Wereldoorlog werd er altijd getraind in dual-control zweefvliegtuigen met twee zitplaatsen, maar krachtige tweezitters worden ook gebruikt om de werklast en het plezier van lange vluchten te delen. Oorspronkelijk werden skids gebruikt om te landen, maar de meeste landen nu op wielen, vaak intrekbaar. Sommige zweefvliegtuigen, bekend als gemotoriseerde zweefvliegtuigen , zijn ontworpen voor niet-aangedreven vluchten, maar kunnen zuiger- , rotatie- , straal- of elektrische motoren inzetten . Zweefvliegtuigen worden door de FAI voor wedstrijden ingedeeld in zweefvliegcompetitieklassen, voornamelijk op basis van spanwijdte en flappen.

Ultralichte "airchair" Geit 1 zweefvliegtuig

Een klasse van ultralichte zweefvliegtuigen, waaronder sommige bekend als microlift zweefvliegtuigen en sommige bekend als "airchairs", is door de FAI gedefinieerd op basis van een maximaal gewicht. Ze zijn licht genoeg om gemakkelijk te worden vervoerd en kunnen in sommige landen zonder vergunning worden gevlogen. Ultralichte zweefvliegtuigen hebben dezelfde prestaties als deltavliegers , maar bieden wat extra crashveiligheid omdat de piloot in een rechtopstaande stoel kan worden vastgemaakt in een vervormbare structuur. De landing is meestal op een of twee wielen, wat deze vaartuigen onderscheidt van deltavliegers. Verschillende commerciële ultralichte zweefvliegtuigen zijn gekomen en gegaan, maar de meeste huidige ontwikkeling wordt gedaan door individuele ontwerpers en huizenbouwers.

militaire zweefvliegtuigen
Een 1943 USAAF Waco CG-4 A

Militaire zweefvliegtuigen werden tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikt voor het vervoeren van troepen ( glider infanterie ) en zwaar materieel om zones te bestrijden. De zweefvliegtuigen werden de lucht in gesleept en het grootste deel van de weg naar hun doel door militaire transportvliegtuigen, bijv . C-47 Dakota , of door bommenwerpers die waren gedegradeerd tot secundaire activiteiten, bijv . Short Stirling . Eenmaal losgelaten van de sleep in de buurt van het doelwit, landden ze zo dicht mogelijk bij het doelwit. Het voordeel ten opzichte van parachutisten was dat zwaar materieel kon worden geland en dat de troepen snel konden worden verzameld in plaats van verspreid over een dropzone. De zweefvliegtuigen werden behandeld als wegwerpartikelen, wat leidde tot constructie van gewone en goedkope materialen zoals hout, hoewel een paar werden teruggevonden en hergebruikt. Tegen de tijd van de Koreaanse Oorlog waren transportvliegtuigen ook groter en efficiënter geworden, zodat zelfs lichte tanks per parachute konden worden gedropt, waardoor zweefvliegtuigen uit de gratie raakten.

Onderzoek zweefvliegtuigen

Zelfs na de ontwikkeling van gemotoriseerde vliegtuigen werden zweefvliegtuigen nog steeds gebruikt voor luchtvaartonderzoek . De flexibele vleugel Paresev Rogallo van NASA is oorspronkelijk ontwikkeld om alternatieve methoden voor het bergen van ruimtevaartuigen te onderzoeken. Hoewel deze toepassing werd verlaten, inspireerde publiciteit hobbyisten om het flexibele vleugelprofiel aan te passen voor moderne deltavliegers.

Het eerste onderzoek naar vele soorten vaartuigen met vaste vleugels, waaronder vliegende vleugels en heflichamen, werd ook uitgevoerd met behulp van niet-aangedreven prototypen.

Deltavlieger
Delta vliegen
opwaartse stromingen, aerobatics uitvoeren en honderden kilometers lang door het land glijden.

paraglider

Een paraglider is een lichtgewicht, vrij vliegend, met de voet gelanceerd zweefvliegtuig zonder starre primaire structuur. De piloot zit in een harnas dat is opgehangen onder een holle stoffen vleugel waarvan de vorm wordt gevormd door de ophanglijnen, de druk van de lucht die de ventilatieopeningen aan de voorkant van de vleugel binnendringt en de aerodynamische krachten van de lucht die over de buitenkant stroomt. Paragliden is meestal een recreatieve activiteit.

Onbemande zweefvliegtuigen

Een papieren vliegtuigje is een speelgoedvliegtuig (meestal een zweefvliegtuig) gemaakt van papier of karton.

Model zweefvliegtuigen zijn modellen van vliegtuigen die gebruik maken van lichtgewicht materialen zoals polystyreen en balsahout . Ontwerpen variëren van eenvoudige zweefvliegtuigen tot nauwkeurige schaalmodellen , waarvan sommige erg groot kunnen zijn.

Glijbommen zijn bommen met aerodynamische oppervlakken om een ​​glijdende vliegbaan mogelijk te maken in plaats van een ballistische. Hierdoor kan het dragende vliegtuig een zwaar verdedigd doelwit op afstand aanvallen.

Vlieger

Een vlieger tijdens de vlucht

Een vlieger is een vliegtuig dat aan een vast punt is vastgemaakt zodat de wind over zijn vleugels waait. Lift wordt gegenereerd wanneer lucht over de vleugel van de vlieger stroomt, waardoor een lage druk boven de vleugel en hoge druk eronder ontstaat, en de luchtstroom naar beneden wordt afgebogen. Deze doorbuiging genereert ook horizontale weerstand in de richting van de wind. De resulterende krachtvector van de hef- en sleepkrachtcomponenten wordt tegengewerkt door de spanning van de een of meer touwlijnen of tuiers die aan de vleugel zijn bevestigd.

Vliegers worden meestal gevlogen voor recreatieve doeleinden, maar hebben vele andere toepassingen. Vroege pioniers zoals de gebroeders Wright en JW Dunne vlogen soms een vliegtuig als vlieger om het te ontwikkelen en zijn vliegeigenschappen te bevestigen, voordat ze een motor en vluchtbesturingen toevoegden en het als een vliegtuig vlogen.

Toepassingen

militaire toepassingen

Vliegers zijn gebruikt voor signalering, voor levering van munitie en voor observatie , door een waarnemer boven het slagveld te tillen en door vliegerluchtfotografie te gebruiken .

Wetenschap en meteorologie
.

Radioantennes en lichtbakens

Vliegers kunnen worden gebruikt om radioantennes te dragen. Deze methode werd gebruikt voor het ontvangststation van de eerste transatlantische uitzending door Marconi . Ballonnen in gevangenschap kunnen handiger zijn voor dergelijke experimenten, omdat antennes met vliegers veel wind nodig hebben, wat misschien niet altijd mogelijk is met zwaar materieel en een aardgeleider.

Vliegers kunnen worden gebruikt om lichteffecten te dragen, zoals lightsticks of lampen op batterijen.

Vlieger tractie
Een quad-line tractievlieger, vaak gebruikt als krachtbron voor kitesurfen

Vliegers kunnen worden gebruikt om mensen en voertuigen met de wind mee te trekken. Efficiënte foil-type vliegers zoals powerkites kunnen ook worden gebruikt om tegen de wind in te zeilen volgens dezelfde principes als gebruikt door andere zeilboten, op voorwaarde dat zijwaartse krachten op de grond of in het water worden omgeleid zoals bij de kielen, midboards, wielen en ijsbladen van traditionele zeilboten. In de afgelopen twee decennia zijn verschillende kitezeilsporten populair geworden, zoals kitebuggyen, kitelandboarden, kitevaren en kitesurfen. Snowkiten is ook populair geworden.

Kitezeilen opent verschillende mogelijkheden die niet beschikbaar zijn in traditioneel zeilen:

  • Windsnelheden zijn groter op grotere hoogte
  • Vliegers kunnen dynamisch worden gemanoeuvreerd, wat de beschikbare kracht drastisch verhoogt
  • Er zijn geen mechanische constructies nodig om buigkrachten te weerstaan; voertuigen of rompen kunnen heel licht zijn of helemaal achterwege blijven
Stroomopwekking

Er worden conceptuele onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten uitgevoerd door meer dan honderd deelnemers om het gebruik van vliegers te onderzoeken bij het benutten van windstromen op grote hoogte voor elektriciteitsopwekking.

Cultureel gebruik

Vliegerfestivals zijn over de hele wereld een populaire vorm van entertainment. Ze omvatten lokale evenementen, traditionele festivals en grote internationale festivals.

Ontwerpen

Delta (driehoekige) vlieger
Trein van verbonden vliegers

Soorten

Eigenschappen

casco

De structurele delen van een vliegtuig met vaste vleugels worden het casco genoemd. De aanwezige onderdelen kunnen variëren afhankelijk van het type en het doel van het vliegtuig. Vroege typen waren meestal gemaakt van hout met stoffen vleugeloppervlakken. Toen motoren ongeveer honderd jaar geleden beschikbaar kwamen voor een gemotoriseerde vlucht, waren hun steunen gemaakt van metaal. Toen de snelheden toenam, werden steeds meer onderdelen van metaal totdat tegen het einde van de Tweede Wereldoorlog volledig metalen vliegtuigen gebruikelijk waren. In de moderne tijd is er steeds meer gebruik gemaakt van composietmaterialen .

Typische structurele onderdelen zijn onder meer:

  • Een of meer grote horizontale vleugels , vaak met de vorm van een vleugelprofiel . De vleugel buigt de lucht naar beneden af ​​als het vliegtuig naar voren beweegt en genereert een hefkracht om het tijdens de vlucht te ondersteunen. De vleugel zorgt ook voor stabiliteit tijdens het rollen om te voorkomen dat het vliegtuig tijdens een stabiele vlucht naar links of rechts rolt.
De An-225 Mriya , het grootste vliegtuig ter wereld, dat een lading van 250 ton kan vervoeren, heeft twee verticale stabilisatoren
  • Een romp , een lang, dun lichaam, meestal met taps toelopende of afgeronde uiteinden om de vorm aerodynamisch glad te maken. De romp voegt zich bij de andere delen van het casco en bevat meestal belangrijke dingen zoals de piloot, het laadvermogen en de vluchtsystemen.
  • Een verticale stabilisator of vin is een verticaal vleugelachtig oppervlak dat aan de achterkant van het vliegtuig is gemonteerd en er typisch boven uitsteekt. De vin stabiliseert de gier van het vliegtuig ( draai naar links of rechts) en monteert het roer dat de rotatie langs die as regelt.
  • Een horizontale stabilisator , meestal gemonteerd aan de staart nabij de verticale stabilisator. De horizontale stabilisator wordt gebruikt om de helling van het vliegtuig te stabiliseren ( omhoog of omlaag kantelen) en monteert de liften die de hoogteregeling bieden.
  • Landingsgestel , een set wielen, glijders of drijvers die het vliegtuig ondersteunen terwijl het aan de oppervlakte is. Op watervliegtuigen ondersteunt de bodem van de romp of drijvers (pontons) deze op het water. Op sommige vliegtuigen wordt het landingsgestel tijdens de vlucht ingetrokken om de luchtweerstand te verminderen.

Vleugels

De vleugels van een vliegtuig met vaste vleugels zijn statische vliegtuigen die zich aan weerszijden van het vliegtuig uitstrekken. Wanneer het vliegtuig naar voren reist, stroomt lucht over de vleugels die zijn gevormd om lift te creëren.

Vleugelstructuur

Vliegers en sommige lichtgewicht zweefvliegtuigen en vliegtuigen hebben flexibele vleugeloppervlakken die over een frame zijn gespannen en stijf worden gemaakt door de liftkrachten die worden uitgeoefend door de luchtstroom eroverheen. Grotere vliegtuigen hebben stijve vleugeloppervlakken die voor extra sterkte zorgen.

Of ze nu flexibel of stijf zijn, de meeste vleugels hebben een sterk frame om ze hun vorm te geven en om de lift van het vleugeloppervlak naar de rest van het vliegtuig over te brengen. De belangrijkste structurele elementen zijn een of meer rondhouten die van de wortel naar de punt lopen, en vele ribben die van de voorste (voorste) naar de achterste (achterste) rand lopen.

Vroege vliegtuigmotoren hadden weinig vermogen en een laag gewicht was erg belangrijk. Ook waren vroege aerofoil-secties erg dun en konden er geen sterke frames in worden geïnstalleerd. Dus tot de jaren dertig waren de meeste vleugels te licht om voldoende sterkte te hebben en werden externe verstevigingssteunen en -draden toegevoegd. Toen het beschikbare motorvermogen in de jaren twintig en dertig toenam, konden de vleugels zwaar en sterk genoeg worden gemaakt zodat versteviging niet meer nodig was. Dit type ongeschoorde vleugel wordt een vrijdragende vleugel genoemd.

Vleugelconfiguratie

Gevangen Morane-Saulnier L draadverstevigde parasol eendekker

Het aantal en de vorm van de vleugels lopen sterk uiteen bij verschillende typen. Een bepaald vleugelvlak kan een volledige spanwijdte hebben of door een centrale romp worden verdeeld in bakboord (links) en stuurboord (rechts) vleugels. Af en toe, zelfs meer, zijn vleugels gebruikt, waarbij de drievleugelige driedekker enige bekendheid verwierf in WOI. De viervleugelige quadruplane en andere multiplane - ontwerpen hebben weinig succes gehad.

Een eendekker , afgeleid van het voorvoegsel, mono betekent één, wat betekent dat het een enkel vleugelvlak heeft, een tweedekker heeft twee boven elkaar gestapelde, een tandemvleugel heeft twee achter elkaar geplaatste vleugel. Toen het beschikbare motorvermogen tijdens de jaren 1920 en 1930 toenam en versteviging niet langer nodig was, werd de ongeschoorde of vrijdragende eendekker de meest voorkomende vorm van aangedreven type.

De vleugelplanform is de vorm van bovenaf gezien. Om aerodynamisch efficiënt te zijn, moet een vleugel recht zijn met een lange overspanning van links naar rechts, maar een korte koorde hebben (hoge aspectverhouding ). Maar om structureel efficiënt en dus lichtgewicht te zijn, moet een vleugel een korte overspanning hebben maar toch voldoende ruimte om lift te bieden (lage aspectverhouding).

Bij transsone snelheden, in de buurt van de geluidssnelheid , helpt het om de vleugel naar achteren of naar voren te zwaaien om de weerstand van supersonische schokgolven te verminderen wanneer ze zich beginnen te vormen. De geveegde vleugel is slechts een rechte vleugel die naar voren of naar achteren wordt geveegd.

Twee Dassault Mirage G -prototypes, één met gespreide vleugels (boven)

De deltavleugel is een driehoekige vorm die om verschillende redenen kan worden gebruikt. Als flexibele Rogallo-vleugel zorgt het voor een stabiele vorm onder aerodynamische krachten, en wordt daarom vaak gebruikt voor vliegers en andere ultralichte vaartuigen. Als supersonische vleugel combineert het een hoge sterkte met een lage weerstand en wordt daarom vaak gebruikt voor snelle jets.

Een vleugel met variabele geometrie kan tijdens de vlucht in een andere vorm worden veranderd. De variabele-sweep vleugel transformeert tussen een efficiënte rechte configuratie voor opstijgen en landen , naar een low-drag swept configuratie voor snelle vluchten. Er zijn andere vormen van variabele planform gevlogen, maar geen enkele is verder gegaan dan de onderzoeksfase.

romp

Een romp is een lang, dun lichaam, meestal met taps toelopende of afgeronde uiteinden om de vorm aerodynamisch glad te maken. De meeste vliegtuigen met vaste vleugels hebben een enkele romp, vaak gewoon "het lichaam" genoemd. Anderen kunnen twee of meer rompen hebben, of de romp kan zijn uitgerust met gieken aan weerszijden van de staart om de uiterste achterkant van de romp te kunnen gebruiken.

De romp kan een cockpitpersoneel , passagiers, vracht of nuttige lading , brandstof en motor(en) bevatten. Pilotless vliegtuigen (drones) hebben meestal geen piloot of andere cockpitbemanning of passagiers aan boord. Zweefvliegtuigen hebben meestal geen brandstof of motoren, hoewel sommige variaties, zoals gemotoriseerde zweefvliegtuigen en raketzweefvliegtuigen , ze hebben voor tijdelijk of optioneel gebruik.

Piloten van bemande vliegtuigen met vaste vleugels besturen ze meestal vanuit een cockpit , meestal aan de voorkant of bovenkant van de romp, uitgerust met bedieningselementen en meestal ramen en instrumenten. Vliegtuigen hebben vaak twee of meer piloten, met één in algemeen bevel (de "piloot") en één of meer "co-piloten". Op grotere vliegtuigen zit meestal ook een navigator in de cockpit. Sommige militaire of gespecialiseerde vliegtuigen kunnen ook andere cockpitbemanningsleden in de cockpit hebben.

In kleine vliegtuigen zitten de passagiers typisch achter de piloot (s) in dezelfde cabine, hoewel af en toe een passagiersstoel naast of zelfs voor de piloot kan zijn. Grotere passagiersvliegtuigen hebben een aparte passagierscabine of soms cabines die fysiek gescheiden zijn van de cockpit.

Vleugels versus lichamen

vliegende vleugel

De in de VS geproduceerde B-2 Spirit , een strategische bommenwerper die intercontinentale missies kan uitvoeren, heeft een vliegende vleugelconfiguratie

Een vliegende vleugel is een staartloos vliegtuig dat geen duidelijke romp heeft, waarbij het grootste deel van de bemanning, het laadvermogen en de uitrusting zich in de hoofdvleugelstructuur bevinden.

De configuratie van de vliegende vleugels werd in de jaren '30 en '40 uitgebreid bestudeerd, met name door Jack Northrop en Cheston L. Eshelman in de Verenigde Staten, en Alexander Lippisch en de gebroeders Horten in Duitsland. Na de oorlog waren een aantal experimentele ontwerpen gebaseerd op het concept van de vliegende vleugel. Enige algemene belangstelling bleef bestaan ​​tot het begin van de jaren vijftig, maar ontwerpen boden niet noodzakelijk een groot voordeel in bereik en gaven een aantal technische problemen, wat leidde tot de goedkeuring van "conventionele" oplossingen zoals de Convair B-36 en de B-52 Stratofortress . Vanwege de praktische behoefte aan een diepe vleugel, is het concept van de vliegende vleugel het meest praktisch voor ontwerpen in het lage tot middelmatige snelheidsbereik, en er is voortdurend belangstelling geweest om het als een tactisch luchtliftontwerp te gebruiken .

De belangstelling voor vliegende vleugels werd in de jaren tachtig hernieuwd vanwege hun potentieel lage radarreflectiedwarsdoorsneden . Stealth-technologie is gebaseerd op vormen die radargolven alleen in bepaalde richtingen reflecteren, waardoor het vliegtuig moeilijk te detecteren is, tenzij de radarontvanger zich op een specifieke positie ten opzichte van het vliegtuig bevindt - een positie die continu verandert terwijl het vliegtuig beweegt. Deze aanpak leidde uiteindelijk tot de Northrop B-2 Spirit stealth - bommenwerper. In dit geval zijn de aerodynamische voordelen van de vliegende vleugel niet de eerste behoefte. Moderne computergestuurde fly-by-wire- systemen zorgden er echter voor dat veel van de aerodynamische nadelen van de vliegende vleugel tot een minimum konden worden beperkt, wat zorgde voor een efficiënte en stabiele langeafstandsbommenwerper.

Gemengd vleugellichaam

Computergegenereerd model van de Boeing X-48

Vliegtuigen met gemengde vleugels hebben een afgeplat en vleugelvormig lichaam, dat het grootste deel van de lift produceert om zichzelf in de lucht te houden, en verschillende en afzonderlijke vleugelstructuren, hoewel de vleugels soepel in het lichaam passen.

Dus vliegtuigen met gemengde vleugels hebben ontwerpkenmerken van zowel een futuristische romp als een vliegend vleugelontwerp. De beweerde voordelen van de blended wing body-benadering zijn efficiënte high-lift vleugels en een breed vleugelvormig lichaam . Hierdoor kan het hele vaartuig bijdragen aan de opwekking van liften met als resultaat een mogelijk hoger brandstofverbruik.

Heflichaam

De Martin Aircraft Company X-24 werd gebouwd als onderdeel van een experimenteel Amerikaans militair programma uit 1963-1975
. Al deze vluchtregimes vormen uitdagingen voor een goede vluchtstabiliteit.

Heflichamen waren een belangrijk onderzoeksgebied in de jaren zestig en zeventig als middel om een ​​klein en lichtgewicht bemand ruimtevaartuig te bouwen. De VS bouwden een aantal beroemde raketvliegtuigen met heflichaam om het concept te testen, evenals verschillende raket-gelanceerde terugkeervoertuigen die boven de Stille Oceaan werden getest. De belangstelling nam af toen de Amerikaanse luchtmacht de belangstelling voor de bemande missie verloor, en de grote ontwikkeling eindigde tijdens het ontwerpproces van de Space Shuttle toen duidelijk werd dat de sterk gevormde rompen het moeilijk maakten om de brandstoftank te plaatsen.

Empennage en voorvlak

De klassieke vleugel met vleugelprofiel is onstabiel tijdens de vlucht en moeilijk te besturen. Typen met flexibele vleugels vertrouwen vaak op een ankerlijn of het gewicht van een piloot die eronder hangt om de juiste houding te behouden. Sommige vrijvliegende typen gebruiken een aangepast draagvleugelprofiel dat stabiel is, of andere ingenieuze mechanismen, waaronder, recentelijk, elektronische kunstmatige stabiliteit.

Maar om trim, stabiliteit en controle te bereiken, hebben de meeste typen met vaste vleugels een staartstuk dat bestaat uit een vin en roer die horizontaal werken en een staartvlak en hoogteroer die verticaal werken. Dit is zo gebruikelijk dat het bekend staat als de conventionele lay-out. Soms kunnen er twee of meer vinnen zijn, verspreid langs het staartvlak.

Canards op de Saab Viggen

Sommige typen hebben een horizontaal " canard " voorvliegtuig voor de hoofdvleugel, in plaats van erachter. Dit voorvliegtuig kan bijdragen aan de trim, stabiliteit of controle van het vliegtuig, of aan meerdere daarvan.

Vliegtuigbedieningen

vlieger controle

Vliegers worden bestuurd door draden die naar de grond lopen. Typisch werkt elke draad als een ketting aan het deel van de vlieger waaraan het is bevestigd.

Besturing van vrij vliegende vliegtuigen

Zweefvliegtuigen en vliegtuigen hebben complexere besturingssystemen, vooral als ze worden bestuurd.

Typische lichte vliegtuigen ( Cessna 150 M) cockpit met stuurjukken

Met de belangrijkste bedieningselementen kan de piloot het vliegtuig in de lucht sturen. Meestal zijn dit:

  • Het juk of de joystick bestuurt de rotatie van het vliegtuig rond de pitch- en roll-assen. Een juk lijkt op een stuur en een stuurknuppel is een joystick. De piloot kan het vliegtuig naar beneden laten zakken door op het juk of de stok te drukken, en het vliegtuig optillen door eraan te trekken. Het afrollen van het vliegtuig gebeurt door het juk in de richting van de gewenste rol te draaien, of door de stuurknuppel in die richting te kantelen.
  • Roerpedalen regelen de rotatie van het vliegtuig om de gier-as. Er zijn twee pedalen die draaien zodat wanneer de ene naar voren wordt gedrukt, de andere naar achteren beweegt en vice versa. De piloot drukt op het rechter roerpedaal om het vliegtuig naar rechts te laten gieren, en duwt op het linkerpedaal om het naar links te laten gieren. Het roer wordt voornamelijk gebruikt om het vliegtuig in bochten in evenwicht te brengen, of om wind of andere effecten te compenseren die de neiging hebben om het vliegtuig om de gier-as te draaien.
  • Op aangedreven typen, een motorstopregeling (bijvoorbeeld "brandstofuitschakeling") en, meestal, een gas- of gashendel en andere bedieningselementen, zoals een brandstofmengselregeling (om te compenseren voor veranderingen in de luchtdichtheid bij hoogteverandering).

Andere veel voorkomende bedieningselementen zijn:

  • Klephendels , die worden gebruikt om de doorbuigingspositie van kleppen op de vleugels te regelen.
  • Spoilerhendels , die worden gebruikt om de positie van spoilers op de vleugels te regelen en om hun automatische plaatsing in vliegtuigen te bewapenen die zijn ontworpen om ze bij de landing in te zetten. De spoilers verminderen de lift voor de landing.
  • Trimbedieningselementen , die meestal de vorm hebben van knoppen of wielen en worden gebruikt om de pitch-, roll- of yaw-trim aan te passen. Deze zijn vaak verbonden met kleine vleugelprofielen op de achterrand van de stuurvlakken die "trimvlakken" worden genoemd. Trim wordt gebruikt om de hoeveelheid druk op de stuurkrachten te verminderen die nodig zijn om een ​​constante koers aan te houden.
  • Op wieltypes worden remmen gebruikt om het vliegtuig op de grond te vertragen en te stoppen, en soms voor bochten op de grond.

Een vaartuig kan twee pilotenstoelen hebben met dubbele bediening, zodat twee piloten om de beurt kunnen wisselen. Dit wordt vaak gebruikt voor trainingen of voor langere vluchten.

Het besturingssysteem kan volledige of gedeeltelijke automatisering van de vlucht mogelijk maken, zoals een automatische piloot , een vleugelleveller of een vluchtbeheersysteem . Een onbemand vliegtuig heeft geen piloot maar wordt op afstand bestuurd of via middelen als gyroscopen of andere vormen van autonome besturing.

Cockpit-instrumentatie

Op bemande vliegtuigen met vaste vleugels geven instrumenten informatie aan de piloten, waaronder vlucht- , motoren- , navigatie- , communicatie- en andere vliegtuigsystemen die kunnen worden geïnstalleerd.

De zes basisvlieginstrumenten.
Bovenste rij (van links naar rechts): luchtsnelheidsindicator, houdingsindicator, hoogtemeter.
Onderste rij (van links naar rechts): draaicoördinator, koersindicator, verticale snelheidsindicator.

De zes basisinstrumenten, ook wel het "sixpack" genoemd, zijn als volgt:

  1. De luchtsnelheidsindicator (ASI) toont de snelheid waarmee het vliegtuig door de omringende lucht beweegt.
  2. De attitude-indicator (AI) , soms de kunstmatige horizon genoemd , geeft de exacte oriëntatie van het vliegtuig rond zijn pitch en roll-assen aan .
  3. De hoogtemeter geeft de hoogte of hoogte van het vliegtuig boven gemiddeld zeeniveau (AMSL) aan.
  4. De verticale snelheidsindicator (VSI) , of variometer , toont de snelheid waarmee het vliegtuig klimt of daalt .
  5. De koersindicator (HI) , ook wel de directionele gyro (DG) genoemd , toont de magnetische kompasrichting waar de romp van het vliegtuig naar wijst. De werkelijke richting waarin het vliegtuig vliegt, wordt beïnvloed door de windomstandigheden.
  6. De draaicoördinator (TC) , of draai- en bankaanwijzer , helpt de piloot om het vliegtuig in een gecoördineerde houding te besturen tijdens het draaien.

Andere cockpitinstrumenten kunnen zijn:

Zie ook

Referenties

Opmerkingen:

citaten

Bibliografie

  • Blatner, David. The Flying Book: alles wat je je ooit hebt afgevraagd over vliegen in vliegtuigen . ISBN  0-8027-7691-4

( Wayback Machine- kopie)