beginnersvraag angle of attack

Hoi,

Afhankelijk van de pitch van een vliegtuig heb je een angle of attack.

Als een vliegtuig horizontaal vliegt heeft die een angle of attack welke ingebakken zit in het vliegtuig.

Hoe heet deze hoek? Angle of attack lijkt me zeer variabel terwijl de hierboven genoemde hoek vast is. (als het niet over een Crusader gaat tenminste)
(ik bedoel de hoek tussen de koorde van de vleugel en de horizontaal van het vliegtuig)

Bedankt!

 

instelhoek

met name het verschil in instelhoek tussen vleugel en stabilo is bepalend voor vliegeigenschappen

 

Dank je, weet je misschien waar ik hierover, voor modelvliegtuigen, meer over kan vinden?

 

Instelhoek (Engels: Angle of Incidence) is de hoek die de vleugel maakt met de hartlijn van het toestel.
Invalshoek (Engels: Angle of Attack) is de hoek die de vleugel maakt met de luchtstroom tov het vliegtuig.
De invalshoek bepaalt direkt de lift bij een bepaalde vliegsnelheid.

Voor de de definitie van de hoek van de vleugel wordt in het algemeen de lijn tussen het voorste punt van de voorlijst en het achterste punt van de achterlijst genomen.
Terwijl ook wel eens de nul lift lijn wordt gebruikt, maar die is in principe enigszins afhankelijk van het Reynolds getal bij modellen en het Mach getal bij grote vliegtuigen.

 

Hallo Leo, kijk hier ook eens: https://zweefvliegopleiding.nl/index.php/5-1-aerodynamica

 

Officieel heet het instelhoekverschil.
Dat is het verschil tussen vleugel en stabilo.
De hoek waaronder de vleugel op de horizontale lijn van het vliegtuig staat, dus waarmee ie de aanstromende lucht raakt, heet invalshoek of aanvalshoek.

GJ

 

Dit is niet correct GJ.
De instelhoek is een geometrische grootheid tov het toestel.
De invalshoek is een aerodynamische grootheid tov de inkomende stroming.

De hoek waaronder de romp staat tov de vleugel hoeft helemaal niet per sé de richting te zijn van de aanstoming.

 

Dan leg ik het verkeerd uit.
Er is mij ooit door een 747 gezagvoerder verteld dat een instelhoek niet bestaat maar dat het instelhoekverschil is, namelijk het verschil tussen vleugel en stabilo.
En de invalshoek is de hoek waaronder de lucht de vleugel aanstroomt, dat is 99% van de keren de lijn van de romp.
Bij uitzonderingen zal dat best wel anders kunnen zijn maar mij is uitgelegd dat je een rechte lijn door het midden van de romp trekt en de hoek die de vleugel met die lijn maakt is de aanvals of invalshoek.
En anders lieg ik omdat me dat me verkeerd uitgelegd is.

GJ

 

De rechte lijn door de romp is van geen belang met betrekking tot het vliegen. Het is alleen veel comfortabeler voor de passagiers als de romp tijdens de kruisvlucht (het grootste deel van de vlucht) netjes horizontaal is. Het vliegtuig is dus zo ontworpen dat dit met behulp van de pitch trim en bij kruissnelheid ook bereikt kan worden. Kleine aanpassingen tijdens de vlucht in verband met het lichter worden van het vliegtuig door brandstof gebruik worden door de automatische piloot verzorgt, de passagiers merken daar meestal niets van.
Als het vliegtuig in de buurt van het vliegveld van bestemming komt wordt het gas voor een groot deel terug genomen. Hierdoor zakt de snelheid iets waardoor de lift van de vleugel minder wordt. De neus zal nu iets zakken en het vliegtuig gaat dalen, de snelheid blijft echter vrijwel constant! De automatisch piloot wordt meestal gebruikt om met een bepaalde voorwaartse snelheid te blijven vliegen en om met een bepaalde daalsnelheid te dalen. De "auto throttle" zal de motoren regelen om dit allemaal zo soepel mogelijk te laten verlopen.

De piloten krijgen van de "toren" de koers, hoogte en snelheid opgegeven die ze moeten volgen. De piloten stellen de automatische piloot in, die zorgt er voor dat het vliegtuig die route op de gewenste hoogte en met de gewenste snelheid wordt gevolgd. De automatische piloot verzorgt dan bijna alles dus ook de trim.
Op een bepaalde hoogte wordt de automatische piloot ingesteld op "landing". De computer weet dan dat er (heel) andere instellingen nodig zijn. De piloot bepaalt wanneer de slats en de flaps uit worden geschoven en hoe ver. De piloot laat het landingsgestel zakken en nog meer dingen die nodig zijn om netjes en vooral veilig te kunnen landen. Alles wat de automatische piloot dan nog doet is de piloot helpen bij het stabiel en op koers houden van het vliegtuig. De piloot moet de trim nu zelf verzorgen en bij elke snelheidsverandering de trim aanpassen. Dat doet hij met een knop op het "stuurwiel", bij de captain links en bij de copiloot rechts. Gas wordt vrijwel altijd nog door de "auto throttle" geregeld.

Het vliegtuig zal nu vrij langzaam vliegen met een vrij grote invalshoek van de vleugel om voldoende lift te genereren. Dat is niet voldoende dus zijn de slats (vleugel voorrand) en de flaps ook uitgeschoven om het vleugeloppervlak te vergroten en om de cl waarde (lift coëfficiënt) te vergroten. Hierdoor wordt de lift echt flink groter maar de weerstand ook! Er moet dus weer gas bijgegeven worden om te zorgen dat het vliegtuig in de lucht blijft.
Het stabilo zal echter flink met de neus naar beneden ingesteld zijn. Bij de 777 kan het stabilo 4° nose down en 11° nose up worden ingesteld. Met nose up en nose down wordt de neus van het vliegtuig bedoeld. Het stabilo kan dus van 4° met de neus omhoog (is neus van het vliegtuig naar beneden) tot 11° met de neus naar beneden (is neus van het vliegtuig omhoog) ingesteld worden.
Tijdens het grootste deel van de vlucht op kruishoogte en met kruissnelheid zal de instelling rond 0° zijn. Wanneer het vliegtuig op kruishoogte en kruissnelheid is aangekomen is het nog vol met brandstof en is misschien 1° nose up nodig. Als de meeste brandstof gebruikt is zal dan misschien 1° nose down zijn. Dat is natuurlijk ook afhankelijk van het gewicht van het vliegtuig. Er zijn hier dus geen vaste waardes voor te geven. Dit verschilt van vliegtuig tot vliegtuig en van vlucht tot vlucht.

 

Bijvoorbeeld:
https://www.bol.com/nl/p/modelvliegen-in-theorie-en-praktijk/9200000048550353

Ik heb dit boek zelf niet gelezen. Ik probeer een boek van J.J. Melchoir voor je op te zoeken, maar die zijn nergens meer te koop.

Ik denk dat dit een vergelijkbare is.
Naar een vliegclub in de buurt gaan werkt ook verhelderend!

 

Ik heb het over een modelvliegtuig, niet over een airliner..

GJ

 

@GJVO Toch moet je de definities uit post #7 nog eens goed lezen en tot je door laten dringen.

Voor het vliegen (zeker van een modelvliegtuig) is alleen de stand van de vleugel t.o.v. de aanstromende lucht echt relevant.
De stand van de romp is alleen van belang m.b.t. de weerstand van die romp en in geval van een airliner het comfort van passagiers en cabine crew, maar heeft verder heeft het een verwaarloosbare invloed op het vliegen.

 

OK.
Even hoe ik een vliegtuig ontwerp en bouw.
Ik trek een horizontale lijn.
Als het instelhoekverschil 0 graden is dan leg ik de hartlijn over het vleugelprofiel en de hartlijn van het stabilo parallel aan die lijn.
De thrustlijn van de motor zet ik ook recht op die lijn.
Dan is de invalshoek toch nul, begrijp ik dat goed?
Stel ik zou de voorkant van de vleugel 1 graad omhoog zetten ten opzichte van de achterkant van de vleugel.
Dan heb ik toch een invalshoek van 1 graad?
Begrijp ik dat goed?
Je instelhoekverschil verandert dan ook, dat is logisch.

GJ

 

Ben wel benieuwd wat de topic-starter probeert uit te vinden?

 

Gert Jan en Rick,

Ik denk dat we het simpel moeten houden voor de beginneling.

Op de lagere school snap je de sommen van de universiteit (nog) niet.

 

In post 4 en 5 staat heel waardevolle informatie. in de theorie van het zweefvliegen (verwijzing post 5)wordt goed uitgelegd wat de relatie is tussen de invalshoek, instelhoek en instelhoekverschil). Maar nog veel belangrijker is de relatie tussen invalshoek en lift. Want daar zit de crux van veel misverstanden. Het voert te ver om het hier allemaal ter herhalen. Ik heb het vak aërodynamica vaak gegeven bij ons op de zweefvliegclub. Dat kost toch meestal wel 2 zaterdagmiddagen om het uit te leggen.
. @Arnold 85. Ik ben het met je eens dat het niet te ingewikkeld gemaakt moet worden. Maar helaas is de natuurkunde dat vaak wel, en om het vliegen goed te begrijpen moet je soms wel de natuurkundige principes er achter begrijpen…….

 

Je eigen Post 8 ook even herlezen. Jij legt zelf een link met een airliner.

groet Erik

 

ik denk dat de mogelijkheden van een airliner niet geschikt zijn voor ons modelvliegdoel. Een airliner vliegt lange tijd op 1 hoogte met constante snelheid, die kan je optimaal trimmen voor die fase van de vlucht.

bij ons modelvliegers wisselen we vrijwel continue tussen snelheid en hoogte.

mocht de topic starter de vraag vanuit een zweefvlieg gedachte stellen, dan is er al eerder gemeld dat een vleugel profiel een een 0-lift lijn heeft (hartlijn). Bij een zwever wil je die 0-lijn een positieve hoek t.o.v. het stabilo geven zodat de vleugel lift leverd. Dat kan zomaar 1 a 2 graden zijn.

dus wederom: wat is de case ? welke vraag proberen we te beantwoorden

 

Ik probeer uit te vinden wat voor hoeken ik moet aanhouden voor de hoofdvleugel en het stabilo als ik zelf een vliegtuig "ontwerp" (alleen aerodynamisch voor een modelvliegtuig want het model bestaat al als foampie).

Ik was al begonnen aan het modelleren van een vliegtuig waarbij ik nog niet wist van instelhoekverschil en waarin een aantal uitdagingen zitten, moeilijk vorm te geven vleugelwortels, functionele struts onder de hoofdvleugel, slats, Junkers flaps en een lastig te bouwen staartstuk (welk toestel, zie avatar). Ik heb besloten dat op te geven wegens te gecompliceerd en te weinig kennis en een ander toestel proberen te bouwen.

Ik zou graag een bestaand foam toestel nabouwen maar dan als balsa en ply toestel met een spanwijdte van 1600mm, 4S, geen dihedral (in de hoop het een beetje sportieve eigenschappen te geven). (geen loslopende passagiers, geen veranderende massa en geen/minder bouwtechnische uitdagingen zoals hierboven beschreven) Ik begrijp dat een opzet van een toestel bij 1 verzameling omstandigheden behoort. Doel/hoop is een toestel te krijgen dat bij bijv. windstil weer, vlak vliegend bij 50% (of andere vaste waarde) gas op gelijke hoogte vlak blijft vliegen in het ideale geval dat je geen input geeft (behalve gasstand) op de zender.

Waarom dit toestel? Vind het een grappig toestel en zoek iets waarbij ik uiteindelijk met 1 toestel (ruimte thuis en in de auto) uit de voeten kan en wat (redelijk) uniek is op het vliegveld. Heb nu 2 toestellen (WOT trainer waarmee ik inmiddels mijn vliegbewijs motor A heb behaald en een laagdekker, zie onderschrift) Over 2-3 jaar zou ik ook graag willen leren helivliegen en daarna een schaalmodel van een Bell Ranger kopen/samenstellen.

Het lijkt erop dat het stabilo horizontaal (evenwijdig met de hoofdlijn door de romp) gebouwd kan worden en dat de stand van de hoofdvleugel getuned moet worden (samen met ballast in de neus?). Hierbij zijn dan de instelhoek (vast per tunestap), aanvalshoek (continu variabel) en instelhoekverschil (vast per tunestap) gelijk bij het recht vliegen van de romp (klopt?).

Wat niveau betreft, heb geen aerodynamische voorkennis of enige ervaring met het werken aan aero-/hydrodynamische projecten maar ben wel technisch opgeleid en heb een grote interesse in techniek in het algemeen.

 

De invalshoek is hoe de luchtstroom op de vleugel aankomt. Stel je monteert bovenstaand vliegtuig vast, met de hartlijn van het vleugelprofiel precies horizontaal in een windtunnel dan is de invalshoek inderdaad nul
Monteer je het vliegtuig 1 graad achterover in de tunnel dan is de invalshoek 1 graad en blijft het instelhoekverschil 0
.
In de praktijk zal het vliegtuig een balans zoeken afhankelijk van snelheid en de ligging van het zwaartepunt. Hoe snelle hoe kleiner de invalshoek en hoe verder naar achter
het zwaartepunt hoe groter de invalshoek. De invalshoek is dus variabel en niet uit de tekening te halen, een programma als FLZ-VORTEX berekend die balans aan de hand van het ontwerp
de vliegsnelheid en het zwaartepunt.