Kiinnostaisi tietää, miten suureksi on nykyään saatu edes hetkelliseksi siiven nostovoima 1neliömetriä kohti. Teoriassahan tietääkseni se on noin n. kilo neliösentillä, eli n.10 tonnia neliömetrillä. Tuntuu jotenkin niin päättömältä, että on parasta kysyä asiantuntijoilla.
Siiven
nostovoima
51206
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 5
Vanhimmat
Nopeasti netistä bongattua:
Boeing 747
Siipien pinta-a-a 541m2
Suurin lentoonlähtöpaino 412,8t
Siis siipien nostokyky (nousussa tosin) noin 763kg/m2
Ei siis tonniakaan per neliö, joten tuota kymmenen tonnia per neliö epäilen vahvasti vain teoreettiseksi.
En tosin ole asiantuntjia... Ehkä sellainenkin löytyy kertomaan.
Pitää huomata että boeing paino on vaakalennossa ilmoitettu, kaarteessa tulee G-voimia mukaan tai kun tehdän pystysuuntaisia liikkeitä.. En tiedä maksimi G-voimaa boengille, mutta jotenkin arveleisin sen olevan 4-G tietämissä. Jolloin kuormitus onkin jo 763x4=3052kg/m2
Hävittäjissä on valmiiksi kovatkuormitukset ja niillä on mahdollista tehdä 8-G liikeitä, jolloin ollaan varmasti lähellä10000kg/m2. lisäksi suuri nopeus mahdollistaa hyvän "pidon" ilmalle. Huomattava että niehittämättömillä koneilla voiaan liikehtia vieläkin rajuimmin. mutta koneet ovat yleensä pienempiä, ja siipikuormitys on siten pienempi.
Oletkohan nyt hiukkasen sekoittanut asioita keskenään(?) Staattinen ilmanpaine merenpinnassa standardiolosuhteissa vaikuttaa juuri tuon reilun kilon per neliösenttille. Mutta se on ihan eri juttu kuin ilmaa raskaamman laitteen siiven nostovoima, joka saadaan aikaan aerodynamiikan lakien mukaan.
Hyvän näppituntuman asiaan saat yksinkertaisella kokeella: Kun ajat autolla aukaise sivuikkuna ja laita käsi ulos. Muotoile kämmenesi levyksi muistuttamaan siiven profiilia. Sitten muuttele "siiven kohtauskulmaa" ilmavirtaan nähden, niin huomaat miten se vaikuttaa. Kun kokeilet vielä eri ajonopeuksilla, huomaat että ilmanopeudella on suuri merkitys saatavaan "nostovoimaan". Jos saisit aikaan tuollaisia yksi kilo/neliösentti reaktiovoimia menettäisit luultavasti kätesi. No voihan se käsi lähteä näinkin, mutta korkeintaan osuessaan vastaantulijaan.....
Nousu ja lasku ovat siiven nostovoimalle ongelmallisia tilanteita ja siksipä siipiin onkin rakennettu monenmoisia liikkuvia lisäkkeitä, joilla on tarkoitus parantaa nostovoiman muodostusta hitailla lentonopeuksilla. Parhaat nostovoimat saadaan suuremmilla (ilma-)nopeuksilla, jolloinka siiven ohi liikkuu suurempi määrä ilmamolekyylejä.
Ja tuo 747 esimerkin siipi saadaan kyllä tekemään enemmänkin kuin vain koneen painon verran nostovoimaa. Matkustajakoneen (ns. normaaliluokan koneet) yksi suunnitteluvaatimus on 2,8 G eli max paino x 2,8 niin ollaan oikeissa lukemissa siiven kuormitusten osalta. Mutta tuohon tarvitaan huomattavasti enemmän ilmanopeutta (neliöjuuri G kertaa sakkausnopeus). Ja kyllä se siipi pystyy parempaankin, mutta yleensä koneen muut rakenteet eivät kestä enempää. Taitolentokoneet ja hävittäjät on rakennettu kestämään paljon suurempiakin rasituksia.
Tuli tässä mieleen, minkälaiset mahtaa olla siiven noste, kun hävittäjä oikaisee syöksyä, ja G voimat sellaiset, että silmissä pimenee ja kone ”luistaa” G voimista kaarretta ulos? Onhan helikopterin lavalla ja potkurikoneen potkurilla sama periaate kuin siivellä. Näistähän ei paljon neliöitä kerry, mutta tehot ovat melkoisia.
1.Tuli tässä mieleen, minkälaiset mahtaa olla siiven noste, kun hävittäjä oikaisee syöksyä,
- jos oikaisu tehdään vaikkapa 9G kiihtyvyydellä niin 9 x koneen massa on se nostovoima jota siiven on kehitettävä (se vaatii koneen rakenteilta aika paljon)
2. ja G voimat sellaiset, että silmissä pimenee
- onneksi on pilotilla G-puku päällä joka helpottaa oloa
3. ja kone ”luistaa” G voimista kaarretta ulos?
- kaarrot pyritään tekemään aina "kuula keskellä" eli ei luistella ellei jostain erityisestä syystä ole tarpeen(?) Muuten kyseessä on epäpuhdas lentäminen tai ohjausvirhe(?)
4. Onhan helikopterin lavalla ja potkurikoneen potkurilla sama periaate kuin siivellä?
- suurinpiirtein... ainoa periaatteellinen ero on se että siipi on koneen rungossa kiinni ja potkuri/roottori pyörii
- potkurin kärjen kehänopeus lentonopeus saattaa helpostikin olla jossain 250m/s (900 km/h) hitaammassakin koneessa, mutta siipi liikkuu ilmamassaan nähden samalla (esim 35 m/s =126 km/h) nopeudella (ainakin toivottavasti) kuin konekin
- siksipä siiven pitääkin kooltaan olla huomattavasti suurempi kuin potkurin
- harvasta normaaliluokan koneesta otetaan/saadaan koneen painon verran staattista vetovoimaa potkurilla, useimmiten se jää reilusti alle puoleen
- siiven nostovoiman pitää olla parhaimmillaan vähintäinkin 2,8x koneen maksimilentopainon verran
5. Näistähän ei paljon neliöitä kerry, mutta tehot ovat melkoisia.
- nopeusero on se ratkaiseva asia
- 100 heppaa saa helposti tuhottua 1,6 metrisellä 3-lapaisella ilmapotkurilla
- vertaapa 100 heppaisen veneen perämoottorin potkuriin niin se on paljon pienempi
- veden tiheys (1000kg/kuutiometri)on noin 1000 kertaa suurempi kuin ilman tiheys ( noin reilu 1 kg/kuutiometri)
Potkuri ja samoin siipi saavat aikaan reaktiovoiman (= massa x kiihtyvyys) jota hyödynnetään koneen liikuttamiseen, sekä painovoiman kumoamiseen. Samoin toimii veneen potkuri.