Korkealla tpahtuvassa matkalennossa nykyisten koneiden ominaiskulutus on luokkaa kolme litraa satasella per matkustaja.
Kuinka suuri osuus tuosta kulutuksesta aiheutuu siitä, että kone pysyy ilmassa.
Kuinka suuri osuus tuosta kulutuksesta aiheutuu siitä, että kone pysyy ilmassa.
Vastaukset 16
Vanhimmat
Yritin+vähän+haarukoida+ilmanvastuksen+osuutta+ja+päädyin+karkeaan+arvioon+1.25+litraa+satasella+per+henkilö.+Tuosta+voisi+päätellä,+että+ilmassa+pitämiseen+menee+luokkaa+pari+litraa+satasella+eli+karkeasti+2/3+eli+67+%+kulutuksesta.
Tuo "ilmassa pitäminen" tietysti näkyy myös ilmanvastuksen lisääntymisenä.
Pitkälle lomalennolle lähtevä Airbus-321 painaa noin 80 tonnia. Se on suunnilleen kuusi kertaa matkustajien paino. Näin ollen viimeisen matkustajan (80 kg) merkitys kulutuksessa on marginaalinen, alle promillen. Tähän varmaan perustuu halpojen äkkilähtöjen hinnoittelu.
Jokaisen lisämatkustajan maksama pienikin lipunhinta on lentoyhtiölle lähes puhdasta plussaa, sillä lisämatkustajan tuottamat kulut ovat todella vähäiset.
Lentokoneen moottorien työntövoima on oltava vaakalennossa sama kuin koneen massa jaettuna liitosuhteella.
Liitosuhde taas kuvaa myös koneen nostovoima/vastus -suhdetta, joten jos koneen liitosuhde olisi vaikka 25 se tarkoittaisi että työntövoimasta, eli moottoreiden tehosta ilmassa pysymiseen kuluisi 25/26 osaa ja vastuksen voittamiseen 1/26 -osa.
Jotta tilanne ei vaikuttaisi liian yksinkertaiselta, niin koneen painosta esim mannerten välisissä välilaskuttomissa, polttoaineen osuus voi olla yli puolet, ja määrä luonnollisesti vaikuttaa kulutukseen.
Tuon lisäksi liitosuhde ei ole mikään vakio-arvo, se voi vaihdella suurestikin nopeuden, kohtauskulman(kasvaa kun lähestytään sakkausnopeutta) tai muun syyn takia ja vielä moottoreiden ominaiskulutus riippuu kuormituksesta(työntövoimasta) ja nopeudesta.
Haarukoikaa siitä mieleisimpiä lukemia, jotain karkeita likiarvoja voi laskea polttoaineen kulutuksesta tietylle välille, joka sekään ei kerro muuta kuin paljonko massasta on polttoaineen osuus ja kuinka usein kannattaa väli tankata, nousu kun vie kohtuuttomasti enemmän kuin vaakalento.
eikös se kaikki polttoaineen kulutus siellä ylhäällä johdu vain siitä, että kone pysyy ilmassa? miten matkustajien lkm vaikuttaa esim. ilmanvastukseen?
Voidaan ajaa hiljaa tai lujaa ja kulutus nousee mitä kovempaa mennään... mutta korkealla ohuessa ilmassa on kyllä sitten mentävä yllättävän lujaa että siellä pysytään eli sakkausnopeus ohuessa ilmassa kasvaa voimakkaasti.
Ei voida ajaa hiljaa tai lujaa, kun lennetään korkealla!
Noissa 10 km tjsp. matkalentokorkeuksissa ilma on niin ohutta, että koneen pitää lentää "täyttä vauhtia" eli lähes äänennopeutta pysyäkseen edes ilmassa! Toisaalta sitä äänennopeuttakaan ei sovi ylittää .... eli nopeus täytyy pitää aika tarkasti oikeana. Jos moinen ei onnistu, kehnosti käy. Koneita on tullut tonttiin/mereen, kun nopeutta mittaava pitot -putki on jäätynyt -> sakkaus.
Eli voidaan sanoa, että kaikki polttoaineenkulutus tulee ilmanvastuksen voittamisesta. Tästä huolimatta koneet lentävät korkealla, koska siellä matka taittuu nopeasti ... ja kulutuskin per 100 km jää pieneksi.
Matalalla on nopeuden suhteen pelivaraa, mutta taitaa toisaalta jäädä nämä 900 km/h vauhditkin saavuttamatta, vaikka ajettaisiin kaasu pohjassa?
Niin juurihan kirjoitin : "mutta korkealla ohuessa ilmassa on kyllä sitten mentävä yllättävän lujaa että siellä pysytään eli sakkausnopeus ohuessa ilmassa kasvaa voimakkaasti. " - mitähän muuta luulit tuolla tarkoittavani kuin juuri samaa mitä toitotat
Tarkalleen ottaen sakkausnopeus on nopeusmittarin (pitot) mukaan täsmälleen sama olipa lentokorkeus mikä tahansa.
Ilmamassa on kohdattava nopeudella joka aiheuttaa tietyn paineen ja ohuemmassa ilmassa saman paineen saavuttaminen vaatii kuten tunnettua Bernoullin mukaan suurempaa ilmanopeutta.
Liikennekoneiden paras liitosuhde on hyvin lähellä sakkausnopeutta ja yleensä jos muuta syytä ei ole pyritään lentämään niin korkealla kuin kyseisellä nopeudella on mahdollista.
Eikös tuo liitosuhde (r) ole koneen painovoiman (mg) suhde kulkusuunnan kokonaisvoimaan (Fx) eli
r = mg/Fx
Ja ylhäällä matkavauhtia mentäessä r on optimissa. Ominaiskulutus on verrannollinen Fx. Tästä ei kuitenkaan pysty erottamaan ilmanvastuksen ja ilmassa pitämisen voimia.
Mitä suurempi liitosuhde, sitä pienempi ominaiskulutus. Siipien suunnittelu on tietysti avainasemassa. Itse "putken" vastus lienee aika lähellä samaa eri konetyypeilläkin, kun puhutaan saman kokoluokan koneista.
Kohtauskulma ratkaisee sakkauksen ei nopeus. Sakkausnopeus käsite tulee vain vaakalennosta jossa pienempi nopeus vaatisi lisää kohtauskulmaa ettei kone ala vajota ja lopultaan kohtauskulma on sakkausrajalla.
"Kohtauskulma ratkaisee sakkauksen"
Tämä koskee vain siipeä.
Koneen lentoasennon muutos vaikuttaa myös työntövoiman suuntaan ja todellinen sakkausnopeus voi olla aivan muuta.
Joissakin tapauksissa riittävällä koneteholla laite voi roikkua lähes paikallaan.
Siis sakkausnopeus voi olla se raja jossa siipi menettää laminaarisen virtauksensa tai tilanne jossa nostovoima ei riitä massan kannattelemiseen.
"eikös se kaikki polttoaineen kulutus siellä ylhäällä johdu vain siitä, että kone pysyy ilmassa? miten matkustajien lkm vaikuttaa esim. ilmanvastukseen? "
Koneen siipien on kehitettävä koneen kokonaismassan kompensoiva nostovoima.
Jos koneen painoa lisätään, on suuremman nostovoiman aikaansaamiseksi joko lennettävä lujempaa tai lisättävä siiven kohtauskulmaa(nokkaa ylös).
Kohtauskulman kasvattaminen lisää vastusta.
Ylipainosta lisähintaa euro per kilo.
http://www.iltalehti.fi/ulkomaat/2016100622422389_ul.shtml