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

2059

    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?

    • airfoil

      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???


      • airfoil
        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.

      • airfoil

        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. Stefu LOISTAVAA!

      Ilmeisesti joku vedonlyönti tms, selvinpäin-elämästä👍👍👍 ilmankos ei ole Sofiaa näkynyt. Miten tän parin nyt käy, kun viimi ei maksettuna enää virta
      Kotimaiset julkkisjuorut
      133
      1935
    2. Msisa on eronnut

      Mies ei kestänyt jatkuvia syrjähyppyjä eikä totuutta Turun yöstä.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      28
      850
    3. Missä sinuun mies voisi

      näin pääsiäisenä vahingossa törmätä? Ei ilmeisesti missään?
      Ikävä
      69
      845
    4. Venäläisiä keksintöjä?

      Kun tässä nyt yritän miettiä venäläisiä keksintöjä, niin ei äkkiseltään tule oikein yhtään mieleen. Onko niitä edes?
      Maailman menoa
      259
      728
    5. Tiedän että on aika luovuttaa

      En vaan osaa. Liian kauan toivonut jotain, mikä ei koskaan tule toteutumaan. Olo ei ole mitenkään hyvä, mutta itken vähemmän kuin silloin kun sinuun r
      Ikävä
      64
      710
    6. Raviskalla tappo?

      Huhuja liikkuu et raviskalla ois joku laitettu kylymäksi?
      Oulainen
      10
      677
    7. Katumuksesta

      Pitkäperjantaina eräässä seurueessa puhuttiin katumisesta ja mitä itse kukin katuu. Yleisintä tuntui olevan pahasti sanominen jollekin läheiselle ja t
      Sinkut
      132
      671
    8. Et arvaa nainen, miten ikävä mulla on sinua.

      Sinua ei voi unohtaa. Pusu sulle musulle!
      Ikävä
      26
      644
    9. Sun mies on mun

      Sinun mies on yksin minun ja sinä et voi sille mitään.
      Ikävä
      77
      642
    10. Sisällissota kiihtyy Ruotsissa

      KaupunkiTaistelut koraanin puolesta kiihtyneet Linköpingissä ja Malmössä. Ruotsin poliisi joutunut vetäytymään suojiin. Päätän raporttini Ruotsista.
      Maailman menoa
      200
      635
    Aihe