Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


... a repülő

2012.02.18

Aerodinamika 

...a légáramlás és a levegőben történő mozgás tudománya.

 

repülés elmélete

repülés elmélete

Az aerodinamikai elvek megmagyarázzák a repülés jelenségét. A repülőgép szárnyának alakja és irányítottsága (görbült felső felület, lefelé döntött szárnyhelyzet) következtében a szárny fölötti levegő gyorsabban halad, és így alacsonyabb nyomású (a Bernoulli-törvény következtében).
A nyomáskülönbség felhajtóerőt biztosít. Az így nyerhető felhajtóerő növekszik a szárny hosszúságával (fesztávolságával), de csökken a repülési magassággal.
A repülőgép mozgása a levegőben olyan erőt kelt, ami fékezőleg hat. Ez a közegellenállás, ami függ a repülőgép méretétől és alakjától.
A repülőgép felülete mentén a súrlódás hátráltatja a légáramlást; az így létrejövő fékezőhatás a súrlódási közegellenállás. Ez felmelegedést okoz, ami néha szélsőségesen nagy mértékű lehet, mint pl. az űrjárművek visszatérésénél. A súrlódásból eredő veszteségek növekednek a szárnyfelület és a sebesség növekedésével és csökkennek a repülési magasság növekedésével.

 

A repülés alapjai

Az újdonsült modellezõnek rá kell jönnie, hogy a repülõgépmodell nem egy játék. Ez egy valódi repülõgép, ami a teljes nagyságú repülõgépekre érvényes fizikai törvények szerint repül, valamint a nagygépekkel megegyezõ irányítással vezethetõ. 
Egy átlag modell sepességtartománya 40-100km/h között mozog, súlya pedig 2-4kg lehet (természetesen ettõl szélsõségesen eltérõ értékekkel is találkozhatunk). Egy ekkora súlyú és sebességû modell –baleset esetén- romboló hatású lehet, amennyiben valamilyen tárgynak, netalán embernek ütközik. Emiatt a modellek kintüntetett figyelem mellett üzemeltethetõk, a biztonságot legfõképpen szem elõtt tartva. Megfelelõ körültekintéssel az “óvatos” használat nem megy az élvezet rovására. Ezt a képességet a modellezõ a tanulási folyamattal lépésrõl lépésre sajátítja el


A repülés alapjai 
A repülés elméleti hátterét mindenféleképpen elsõkként kell megértenie a modellezõnek. Ezekben a témákban igen sokféle könyv jelent már meg (sajnos a külföldi kiadványok száma nagyságrendekkel meghaladja a magyar kiadványokét), amelyek -szerzõjüktõl függõen- különbözõ mélységben és bonyolultságban tárgyalja a cím mögött álló témát. 
A repülés elsõ szabálya, hogy a szárny felsõ felületén kisebb a nyomás, mint a szárny alsó felületén, aminek következtében felhajtóerõ jön létre.

 

profil.jpg

 
A fenti ábrával megismerhetjük a szárnyról tudni érdemes alapkifejezéseket. Ezek a repülõgépmodellezésben általánosan használt kifejezések, azonban fontos lehet az angol (eredeti megfelelõiket) is megjegyezni.

  • Szárnyprofil (Airfoil): a szárny keresztmetszete, amely alakja döntõen meghatározza a gép repülési tulajdonságait.
  • Állásszög (Angle of Attack): a szárny húrja (szárnymélysége) és a relatív repülési irány között mért szög.
  • Szárnymélység vagy húr (Chord Line): a belépõél és a kilépõél közé húzott (képzeletbeli) vonal.
  • Repülési irány: a szárny relatív iránya az álló levegõhöz képest.
  • Belépõél (Leading Edge): a szárny “legelsõ” része. Ez hasít bele elõször a levegõbe.
  • Kilépõél (Trailing Edge): a szárny “leghátsó” része. A levegõ itt köszön el a szárnytól.

  • A repülõgépre ható erõk:

    erok.jpg


Négy alapvetõ erõ hat repülés közben a gépre: tolóerõ (Thrust), felhajtóerõ (Lift), légellenállás (drag) és gravitációs erõ (vagy súlyerõ - Weight). A tolóerõ a motoron keresztül meghajtott légcsavar által képzõdik, amint az forgása közben a repülõgépet “elõre húzza” a levegõben. A légellenállást a gép különbözõ nagyságú felületei képzik. A gravitációs erõ tárgyalásától eltekinthetünk. A szintrepüléshez (konstans magasságon történõ repülés) az szükséges, hogy a szárnyak alsó és felsõ részén lévõ nyomáskülönbség hatására fellépõ felhajtóerõ egyenlõ nagyságú legyen a súlyerõvel (a gép nem süllyed és nem is emelkedik). Konstans sebességû repüléshez az szükséges, hogy a tolóerõ és a légellenállás nagysága azonos legyen (a gép nem gyorsul és nem is lassul). 

A felhajtóerõ növekszik, amint a szárnyon átáramló levegõ sebessége növekszik, vagy ha a szárny állásszöge növekszik, miközben a szárny körül áramló levegõ folyamatos. 

A repülõgép három tengely körül forog:

  1. a függõleges tengely körül (Yaw), amelyet az oldalkormány mozgatásával érünk el
  2. az oldalirányú tengelye körül (Pitch), amelyért a magassági kormány a felelõs
  3. a törzs hossztengelye körül (Roll), amelyet a csûrõvel idézhetünk elõ.

 

 

tengelyek.jpg

 


E három tengely körül a gép külön-külön, illetve azok kombinációjával fordulhat. Az oldalkormány, magassági kormány és a csûrõ a gép felszínén elhelyezett mozgatható felületek, amelyek kitérései a repülõgépet a megfelelõ irányba billentik. 

A tipikus tanulógép (Trainer) 

A tanulógépek tervezésénél a gép stabil repülési képességét tekintik legfõképpen szem elõtt. Ez azt jelenti, hogy a gép képes a tengelyei mentén történt elfordulásból egyenes szintrepülésbe önállóan visszatérni. A legtöbb tanulógép alacsony sebességnél is stabilan repül, könnyûvé téve ezáltal a leszállásokat.

 

 reszek.jpg 

  • Csûrõ (Aileron): a szárny végén található felületek, amelyek mozgásával a repülõgép a hossztengelye mentén orsózható
  • Motorház-burkolat (Cowling):a törzs elsõ része, amely a motort takarja
  • Motor: kétütemû belsõégéssû \"izzómotor\"
  • Magassági kormány (Elevator): a vízszintes vezérsík mozgatható felülete, amely elmozdításával a repülõgép orra felfelé illetve lefelé billenthetõ
  • Függõleges vezérsík (Fin): a repülõgép függõleges tengelye mentén való stabilizálásért felelõs
  • Törzs (Fuselage): A repülõgép fõ része, ehhez csatlakoznak a vezérsíkok és a szárny
  • Légcsavar (Propeller): a motor tengelyére erõsítve forgás közben hozza létre a repüléshez szükséges tolóerõt
  • Oldalkormány (Rudder): a függõleges vezérsík mozgatható felülete. Kitérésével a gép a függõleges tengelye körül elfordul
  • Orrkúp (Spinner): a látványért és aerodinamikáért felelõs mûanyag vagy fém kúp, amelyet a légcsavar elõ rögzítünk a motor hajtótengelyére
  • Vízszintes vezérsík (Stabilizer): a gép repülését stabilizálja megakadályozva, hogy az a kereszttengelye mentén elforduljon
  • Szárny (Wing) - a felhajtóerõ létrehozásáért felelõs felület


Egy tanulógépnek felépítését tekintve az alábbi pontoknak kell megfelelnie:

  1. Felsõszárnyas - egy felsõszárnyas modell jóval stabilabb egy alsószárnyasnál. Mivel a gép súlypontja a szárny alá esik, a törzs a szárny alatt fog \"ingázni\", az erõket kiegyenlítendõ.
  2. Lapos szárnyprofil - a szárnyprofilt tekintve a szárny aljának laposnak kell lennie. Ez a profil jóindulatú repülési tulajdonságokkal bír, megkönnyítve ezáltal egy kezdõ dolgát.
  3. Lapszög - a szárnyat szembõl vizsgálva a törzstõl balra illetve jobbra esõ szárnyfél egy adott lapszögben találkozik egymással (vagyis a szárnyvégek feljebb vannak, mint a szárnytõ). A lapszög fizikai hatása az, hogy megpróbálja kiegyenlíteni a szárny két oldala közt lévõ erõkülönbségeket, és ezáltal visszatéríti a gépet az orsózásból (a két szárnyvég egy magasságban lesz).
  4. Nagy szárnykarcsúság - A szárny két vége közti távolság (fesztáv) legalább öt és félszerese a szárny húrjának. Ezáltal a pilóta által adott \"parancsok\" hatása csökken valamelyest, több idõt hagyva a kezdõknek a reakcióra.
  5. Állandó húr - a szárny húrja ugyanakkora a szárnytõnél és a szárnyvégnél. Ezzel a konstrukcióval a repülõgép súlya egyenletesen oszlik el a szárny felszínén.
  6. Alacsony szárnyterhelés - a modell súlyát elosztva a szárny felületével megkapjuk a szárnyterhelést, amely alacsony egy tanulógépnél, ami által a gép lassú repüléskor sem süllyed túl gyorsan.
  7. Mérsékelt méret - az optimális méretû gép 6.5ccm-es (0.40) belsõégésû motorral felszerelt modell. Ezzel a mérettel a repülõgép már nem túlságosan érzékeny a kisebb széllökésekre, valamint a szárnyterhelés is csökken (mivel összehasonlítva egy kisebb modellel, a rádió és akkumulátor súlya nem növeli nagyon az összsúlyt)
  8. Egyszerû struktúra - a gyakorlógépnek erõsnek kell lennie, hogy a kezdetben nem túl tökéletes leszállásokat is elviselje, valamint minimális sérülést szerezzen egy zuhanás után. Fontos, hogy könnyû legyen javítani.


A távirányító verzérlõkarjainak hatása a repülõgépre:

 

oldalk.jpg

 

Amikor az oldalkormányt balra mozgatjuk, a repülõgép a függõleges tengelye körül balra fordul, és fordítva.

 

 

magassagik.jpg


Amikor a magassági kormányt magunk felé húzzuk, a repülõgép orra az ég felé billen.

 

 

 

csurok.jpg


A csûrõlapok a szárny két végén mindig ellentétes irányban mozognak. Amikor a csûrõt vezérlõ kart balra mozgatjuk, a jobb szárny végén lévõ csûrõlap lefelé mozog (ezáltal a jobboldali szárnyvéget felfelé mozgatja), miközben a bal szárny végén lévõ csûrõlap lefelé tér ki (és a bal szárnyvéget lefelé billenti). 

 

 

(forrás: http://www.rcflightunlimited.com )
Szerzõ: Süli Balázs Megjelenés dátuma: 26.07.2002 12:58

   

(c) Internet

 

Hozzászólások

Hozzászólás megtekintése

Hozzászólások megtekintése

Nincs új bejegyzés.