Lentokone ja äänivalli

ma mietin

Johtuuko lentokoneen äänen nopeuden saavuttamisen vaikeus:

1. Ilman ominaisuuksista, jotka rajoittavat äänen nopeutta siihen nopeuteen mikä sen on. Tämä nopeus siis olisi jonkinlainen ilman "rajanopeus" (tajuatte kai)

2. Sattumasta

3. Mistä sitten?

Eli siis kyselen lähinnä onko sattumaa, että lentokoneella on vaikeuksia äänen nopeuden rajalla kiihdyttämisen kanssa vai johtuuko tämä juuri jostain ilman ominaisuudesta.

Ilmeisesti 2-> machin kohdalla ei 1. kohdan tapauksessa ei vaikutusta olisi.

11

2708

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Keijo Kekkonen

      Käsittääkseni ilmavirtauksen luonne muuttuu ylittäessä äänennopeus. Miksi näin?

      Onko 0,99 machin nopeudella mentäessä suurempi ilmanvastus kuin 1,01 machissa?

    • Ilmaa pakkautuu koneen eteen enempi ja enempi, siis oikeasti muodostuu painetta, ja kone koittaa työntää tätä painetta edellään. Paine kenttä on yllättävän iso, paljon isompi kuin koneen poikkipinta-ala, Kun kone ylittää äänen nopeuden, niin painetta piisaa enempi, mutta nyt paljon pienemmällä alueelle, jolloin kone kulkee kevyemmin. Se kuinka kovaa sitten mennään ei suoranaisesti vaikuta, nimittain ei ole äänennopeuden monikertoja. Kuitenkin vastus kasvaa nopeuden kiihtyessa toiseen potenssiin. Lentokoneessa ei aina mee noin, nimittäin kone "viritetään" kulkemaan jollekkin nopeusalueelle ja sitä hitaampi vauhti onkin sitten raskaampaa. Näinhän ei ole jos kone liikkuu pyörillään maassa. Mutta ilmassa koneen pinnat tekevät työtä pitääkseen koneen ilmassa, ja se mutkistaa asioita hitaassa vauhdissa.

      • ma mietin

        Eli siis tämä on ilman ominaisuus. Äänen nopeus on juuri se nopeus, joka se on, ilmeisesti juuri tästä paineesta johtuen. Eli kyseessä siis ei ole sattuma tai mikään muukaan. Ilman ominaisuus rajoittaa liikkeen nopeutta siinä ja koska ääni ei saa "lisäenergiaa" mistään se on ilmeisesti jämähtänyt tähän tiettyyn nopeuteen.

        Onko se näin???


      • ma mietin kirjoitti:

        Eli siis tämä on ilman ominaisuus. Äänen nopeus on juuri se nopeus, joka se on, ilmeisesti juuri tästä paineesta johtuen. Eli kyseessä siis ei ole sattuma tai mikään muukaan. Ilman ominaisuus rajoittaa liikkeen nopeutta siinä ja koska ääni ei saa "lisäenergiaa" mistään se on ilmeisesti jämähtänyt tähän tiettyyn nopeuteen.

        Onko se näin???

        Aänen nopus riippuu yksin omaan lämpötilasta, ei paineesta vaikka äkkiä luulisi. Ilmalla on tietty nopeus millä nopeudella tieto siirtyy molekyyliltä toisella. Eihän se ole lentokoneille mikään rajanopeus, kun kerran yli päästään.


    • Chuck Yeager

      Siiven toiminta muuttuu äänen nopeudessa. Siiven nostepiste siirtyy 15% taaksepäin, kun äänivalli ylitetään. Lentokoneen ohjaaminen perustuu painopisteen kontrollointiin korkeusperäsimen ja siiven muodostaman vaa'ankielen avulla.

      • ma mietin

        Minua ei tällä hetkellä kiinnosta lentokoneen siipien käyttäytyminen äänen nopeudessa vaan se, onko sattumaa, että lentokoneen "rajanopeus" on sama kuin äänen nopeus.


      • Juuri niin!
        ma mietin kirjoitti:

        Minua ei tällä hetkellä kiinnosta lentokoneen siipien käyttäytyminen äänen nopeudessa vaan se, onko sattumaa, että lentokoneen "rajanopeus" on sama kuin äänen nopeus.

        Siitä kontrollointiongelmasta se äänivallin "raja" alunperin syntyi. Tavalliset koneet hajosivat kokeissa, joissa yritettiin mennä yli Mach 1.0.

        X1 oli tarpeeksi vahvaa tekoa ja meni yli äänen nopeuden. Äänen nopeuden toisella puolella lento jatkuu erittäin tasaisena ja siistinä.

        Ei varmaankaan ole sattuma! Koska samainen äänen nopeus on rajana mm. potkurin kierrosluvulle. Kärki ei saa ylittää äänen nopeutta, taikka muussa tapauksessa se ei tee muuta kuin vatkaa ilmaa.


      • Jerry_Falwell
        ma mietin kirjoitti:

        Minua ei tällä hetkellä kiinnosta lentokoneen siipien käyttäytyminen äänen nopeudessa vaan se, onko sattumaa, että lentokoneen "rajanopeus" on sama kuin äänen nopeus.

        ei ole sattumia. Kyseessä on melko monimutkaisten ilmiöiden kuvaaminen ´"tutulla" termillä.


    • sulttaani

      Miehittämöttämällä ei-rakettimoottorisella koneella saavutettiin viime vuonna(2004) mach 10 nopeus. Eli 10 kertaa äänennopeus.

      Ilman aaltoilulla eli paineaalloilla(jonka kuulemme äänenä) on tietty nopeus jolla se etenee ("äänennopeus"). Jos kappale liikkuu nopeampaa kuin ääni alkaa kappale kasaamaan painetta eteensä kun paineaallot eivät pääse "karkuun". Tämä ilmenee ns. äänivallina. Kaikkihan tietää kun yliäänenopeutta lentävä kone lentää ohi, niin ensin ei kuuluu mitään, mutta vasta jälkeenpäin kuuluu kova pauhu.

      Tilanne on vastaava kuin vedessä. Jos vene liikkuu hitaasti, alle aallonnopeuden, veneen keulasta lähtee aaltoja eteenpäinkin ja aalto on pieni. Mutta kun aallonnopeus(joka ei ole kovin suuri) saavutetaan aallot kasaantuvat eteen(tai oikeastaan veneen tapauksessa sivulle). Niinhän nopeasti liikkuva moottorivenekin tekee, että ensin se menee, mutta se iso kasautunut aaltovalli tulee vasta paljon myöhemmin perästä ja yhtenä rysäyksenä.

      Äänennopeus ylitettäessä ilmanvastus kasvaa siis merkittävästi kun pitää alkaa "työntää" ilmaa edessään. Ei ole siis kannattavaa suunnitella konetta joka lentää yli äänennopeuden. Mutta ei siinä mitään vaikeutta ole. Ja olihan concorde aikansa olemassa, joka pystyi lentämään 2 mach.

      • Äänennopeuden kohdalla on selvä piikki vastuksessa ja ylitettäessä vastus putoaa, kuitenkin lisättäessä vauhtia vastus kasvaa ja ja tarpeeksi kovaa mentäessä vastus on kovempi kuin äänen nopeudessa, ja lopulta niin suuri että vastus ja työntövoima on suunnilleen tasapainossa= maksiminopeus, käytettävissä olevalla teholla vaakalennossa.
        Erittäin haasteellista on moottorin ilmanoton suunnittelu, jotta moottori saa ilmaa kaikissa nopeuksissa ja etenkin äänen nopeuden tienoilla. muisteleisin että hornetin maksimi nopeus 1,8 MACH johtuisi juuri ilman otosta. Migeissa oli liikkuva nokkakartio jolla saatiin ohjattua sysäys aaltoja moottoriin suotuisalla tavalla, yli 2MACH


      • Kehään...
        airfoil kirjoitti:

        Äänennopeuden kohdalla on selvä piikki vastuksessa ja ylitettäessä vastus putoaa, kuitenkin lisättäessä vauhtia vastus kasvaa ja ja tarpeeksi kovaa mentäessä vastus on kovempi kuin äänen nopeudessa, ja lopulta niin suuri että vastus ja työntövoima on suunnilleen tasapainossa= maksiminopeus, käytettävissä olevalla teholla vaakalennossa.
        Erittäin haasteellista on moottorin ilmanoton suunnittelu, jotta moottori saa ilmaa kaikissa nopeuksissa ja etenkin äänen nopeuden tienoilla. muisteleisin että hornetin maksimi nopeus 1,8 MACH johtuisi juuri ilman otosta. Migeissa oli liikkuva nokkakartio jolla saatiin ohjattua sysäys aaltoja moottoriin suotuisalla tavalla, yli 2MACH

        Tässä pätkä videoa, joka tuli just N24:ltä

        http://www.elisanet.fi/master.navigator/X1 Sound Barrier.avi


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Jos nainen harrastaa seksiä

      Useiden kanssa, miten se eroaa miesten mielestä siitä, jos miehellä on ollut useita s kumppaneita? Oletan että kaikki mi
      Ikävä
      243
      2201
    2. Pihlaja-puulle

      Illat on mulle pahimpia. En tiiä miks se olis vaan parasta yöstä toiseen nukkua sun kanssa ja herätä sun kasvoihin. Jos
      Ikävä
      15
      1440
    3. Päivieni piristys, missä olet?

      Toit iloa ja valoa mun elämään ☀️ Nyt mennyt kohta viikko ettei ole nähty. Kaipaan nähdä sua silti ja pelkään vaikka tei
      Ikävä
      14
      1406
    4. Kova karman laki

      Karman lain kautta pahantekijä tehdessään pahaa toteuttaa koston ja rangaistuksen sille jolle pahaa on tehty. Tämä tarko
      Hindulaisuus
      371
      1255
    5. Kysymys Kuhmolaisille

      Hei. Olen 32 vuotias nainen ja muutin Kuhmoon noin 12 vuotta sitten. Mutta nyt täytyy ihmetellä ihan ääneen että onhan t
      Kuhmo
      21
      978
    6. Savimajasta lääketieteen tohtoriksi - ja ei tikkua ristiin

      ”Jos ihminen muuttaa savimajasta tänne kerrostaloon länsimaisen elintason piiriin ilman että tarvitsee panna tikkua rist
      Maahanmuutto
      176
      877
    7. Ensi viikolla tulen takaisin

      Ja käyn varmaan siellä monta kertaa. Monta mahdollisuutta nähdä jos olet siellä päin
      Ikävä
      19
      816
    8. Taidat nainen haluta vain sitä yhtä asiaa?

      Minusta tuntuu nyt siltä.
      Ikävä
      75
      762
    9. Olen valtavan ihastunut

      Yritin sen sinulle viime viikolla kertoa, mutta liikaa muuttujia ja isoja tunteita, niin en kyllä ollut kovin selkeä.
      Ikävä
      57
      746
    10. Oon varma siitä

      Että oot vain mun rahojen perään, nainen. Siks et kelpaa mulle, että joku helpompi. M-mieheltä
      Ikävä
      101
      685
    Aihe