Aan de bovenzijde moet er een grenslaag vast gehouden worden, aan de onderzijde is dit niet van belang omdat de lucht niet anders kan als langs het profiel.
doordat het een ruw oppevlak is plakken de luchtdeeltjes beter aan het oppervlak en kun je dus in bijvoorbeeld een thermiekbel krapper draaien
Sorry Robert, maar daar klopt geen ... van.
Inmiddels had ik er ook even een mail aan gewaagd richting Topmodel in Tsjechië. Vandaag kreeg ik netjes antwoord van ze. Het is inderdaad bewust gedaan om de prestatie van het vliegtuig te verbeteren.
Hello Hans,
yes, it deliberately to increase performance.
...
Dit is wel correct.
Ik zal proberen het uit te leggen.
Allereerst "Wat is glad?:
Je vergist je in de schaal van atomen/moleculen en een spiegelend glad oppervlak. Laten we de allerfijnste gladheid uit
dit document bekijken (pag. 2 "superfijnen"). De ruwheid/oneffenheden hebben dan een grootte van 0,1 - 0,2 um (micro-meter, 10^-6m). Het zuurstofmolecuul is pakweg 3,75 nm (3,75 x 10^-10 meter), het stikstofmolecuul pakweg 4nm. 0,2 um is dus 2000nm. Tussen de oneffenheden van een superglad oppervlak passen dus zomaar 1000! zuurstof-/stikstofmoleculen.
Dah blijkt ech nie meer plèkke ...
"
Wat gebeurt er dan wel?:
Lucht is vooral: niets! Zoals gezegd: een zuurstof-/stikstofmolecuul is zo'n 4 x 10-10^m groot.
De onderlinge afstand is zo'n 131 keer groter!!r (invullen 760mmHg, 273K en 4 x 10^-10 diameter).
Maar dat geldt niet enkel voor de onderlingen afstand van de moleculen achter elkaar, maar ook boven elkaar. Als een molecuul dus door de profielneus wordt afgeremd kan de bovenliggende dus nog makkelijk ongehinderd door razen, en heeft nauwelijks last van die langzamere moleculen dichter bij het vleugeloppervlak. Zo ontstaat dus wat wij een laminaire stroming noemen. De boven elkaar liggende luchtlagen houden verschillende snelheden, en schuiven dus met verschillende snelheden over elkaar heen.
De laminaire laag is tot maximaal 1-2 mm dik (de eerste helft van de koorde 0,2 - 0,4 mm). 1 mm laminaire laag is dus altijd nog een kleine 20000 moleculen dik (rekening houdend met die onderlinge afstand.
Oké, de lucht raakt de neuslijst en wordt daar in eerste instantie afgeremd. Hoe dichter bij de vleugel hoe sterker. Maar vlak daarna wordt die lucht enorm versneld omdat die opeens veel meer 'weg' moet afleggen. Hij wil naar achteren, want er komen steeds meer moleculen aan, maar moet eerst omhoog voordat hij naar achteren kan. Tijdens dat traject (je praat over de eerste 10-20 mm van een vleugel) kan die snelheid zomaar 2-3x zo groot als de vliegsnelheid worden. Op dat stuk daalt de luchtdruk ook (belangrijk!).
Vervolgens gaat die snelheid weer afnemen tot de vliegsnelheid, en dus stijgt de druk.
In die laminaire laag bestaat nu de situatie dat ergens boven het eerste kwart van het vleugelprofiel de druk het laagst is en de snelheid het hoogst, daarna gaat de druk weer toe(!!!)nemen en de snelheid afnemen. Wat wil een gas als ergens een lagere druk is? Juist, naar dat gebied met lagere druk toe. Naar voren dus! Die hogere luchtdruk achter drukt de lucht van achteren naar voren naar die lagere luchtdruk toe. Dat lukt ook daadwerkelijk als de snelheid eenmaal zover is afgenomen dat de druk de achterste lucht tot boven de vliegsnelheid naar voren toe kan versnellen.
Dit is de typische overtrek situatie, de achterste lucht komt onder de lucht door over de vleugel van achteren naar voren.
Er bestaat ook nog een tussenvorm: er gaat inderdaad lucht over de vleugel van achteren naar voren stromen, maar de lucht die van voren aankomt ziet kans daaroverheen toch weer de vleugel te bereiken: er is sprake van een laminaire loslaat wervel. Dat is ongunstig, want de lift genererende luchtstroom gaat over die wervel heen, ziet die wervel als een onderdeel van de vleugel, de vleugel lijkt dikker, meer weerstand, etc. etc.
Wat kun je daar nu aan doen?
Nou, vlak boven die laminaire laag hebben we massa's lucht met 'de vliegsnelheid'. Als we die kunnen vermengen met de trage lucht
vóórdat die zo traag wordt dat die terug gaat stromen is het probleem opgelost. Hoe? gewoon die dunne laminaire laag verstoren. De boel wordt turbulent. Er komt instroom van 'snelle' lucht (vliegsnelheid).
Die turbulente laag heeft wel meer weerstand dan de laminaire laag (10x?), maar die loslaatwervel heeft 100x meer weerstand. Dus toch winst.
Het matte oppervlak van die "Long shot 4" is juist bedoelt om op een heel fijne manier die stroming op tijd en met minimale verhoging van de weerstand toch turbulent te maken.
Een interessante PowerPoint van onze deskundige Rick_Nl vindt je
hier, en op sheet-20 vindt je een mooe afbeelding van zo'n loslaatblaas/-wervel.
