Jump to content

En liten flygisfråga.


Agentorange67

Recommended Posts

Om två flygplan flyger 300 knop, och piloterna stänger motorn på i sina flygplan (enmotoriga).

Sedan stiger första piloten 90 grader, Men den andra piloten gör samma sak fast stiger bara 10 grader.

Båda är på en höjd där luften är tjock och samma höjd från början och väger lika mycket. Vem kommer högst innan de stallar?

Link to comment
Share on other sites

Jag tippar på att båda tappar det på samma ställe.

Man kommer iofs längre om man åker i 10 graders vinkel men du kommer nog upp på samma höjd som den i 90 grader.

 

vad jag tror iaf men jag kan ha oerhört fel då jag var kass i fysik :)

Link to comment
Share on other sites

har ni överhuvudtaget räknat in gravitationen? den drar planet som stiger 90 grader i motsatt håll, från dess färdriktning, medan den som åker i 10 grader kan dessutom glidflyga längre....

 

Finns fler faktorer men jag är för trött för att rada upp allt prydligt och bra, men den som stiger 90 grader stallar först iaf.

Link to comment
Share on other sites

Här var det tydligen allmänhetens fria åkning ser jag.

 

Piloterna har en massa kinetisk energi (E_k = (mv^2)/2) som de vill göra om till potentiell energi (E_p = mgh). Kastar man runt lite bokstäver ser man snart att om man inte räknar med energiförluster (luftmotstånd) så kommer båda piloterna v^2/2g meter (ca. 1200 meter) högre upp i luften.

 

Nu är det ju också så att det finns en hel del luftmotstånd som måste räknas med. Då blir det plötsligt knepigare. Utan att vara någon direkt flygexpert så vågar jag mig på gissningen att om man vill gå från planflykt till att peka med nosen rakt upp så kommer man att utsättas för en hel del luftmotstånd i den manövern och därmed förlora en hel del energi. Piloten som väljer att stiga med 10 graders vinkel kommer gissningsvis att utsättas för mindre luftmotstånd och därmed ha mer kinetisk energi kvar att använda till att ta sig uppåt.

 

/mdn

Link to comment
Share on other sites

@mdn: javisst, men den som stiger 10 grader åker längre sträcka och får på så sätt större energiförlust genom friktion på den biten (friktionen längsfärden efter stigningen) medan den som stiger 90 grader uppåt har större energi förlust vid själva "vridningen" (eller vad man nu ska säga). Tror det är riktigt svårt att säga vilken det är som kommer högst.

 

@Philip: Kan du förklara varför du är så säker på detta?

 

 

 

 

Finns det simulatorer som är så exakta så de kan lösa en sån här grej? (låter inte troligt)

Link to comment
Share on other sites

@mdn: javisst, men den som stiger 10 grader åker längre sträcka och får på så sätt större energiförlust genom friktion på den biten (friktionen längsfärden efter stigningen) medan den som stiger 90 grader uppåt har större energi förlust vid själva "vridningen" (eller vad man nu ska säga). Tror det är riktigt svårt att säga vilken det är som kommer högst.

Som något av en flygexpert (har en examen som påstår det i alla fall) skulle jag säga att det är rätt lätt att säga vem som kommer högst. :rockon:

Att övergå till en 90 graders stigning kräver ett rätt massivt tillskott av lyftkraft och eftersom det inducerade motståndet ökar med kvadraten på lyftkraften, därmed gör man av med en massa energi på kuppen. Med andra ord planet som stiger 10 grader kommer högst. Enda undantaget är om man har ett plan med absurt låg vingbelsatning, men den typen av plan trivs nog inte i 300 knop.

 

 

 

Finns det simulatorer som är så exakta så de kan lösa en sån här grej? (låter inte troligt)

Jo, det är inte speciellt komplicerat att få till det i en simulator.

Link to comment
Share on other sites

Att övergå till en 90 graders stigning kräver ett rätt massivt tillskott av lyftkraft och eftersom det inducerade motståndet ökar med kvadraten på lyftkraften, därmed gör man av med en massa energi på kuppen. Med andra ord planet som stiger 10 grader kommer högst. Enda undantaget är om man har ett plan med absurt låg vingbelsatning, men den typen av plan trivs nog inte i 300 knop.

 

Hmm, jag är ingen fysik eller aerodynamikprofessor men..

 

Om ett flygplan pekar nosen rakt upp och byter sin rörelseenergi mot höjd så behöver den ju ingen lyftkraft, alltså borde luftmotståndet vara det lägsta möjliga för flygplanstypen.

 

Om flygplanet pekar nosen 10 grader uppåt (antar att det är rörelseriktningen som avses, inte anfallsvinkeln) så utnyttjar ju flygplanet fortfarande sin lyftkraft, vilket ger mer luftmotstånd än i exemplet ovan, samt att flygmaskinen flyttar sig frammåt. Anfallsvinkeln torde dessutom öka i och med att hastigheten minskar, vilket leder till ökat luftmotstånd.

 

Eftersom masinerna hade samma mängd rörelseenergi från början borde den maskin som byter all sin rörelseenergi mot lägesenergi komma högre, och högt snabbare än den som sakta vinner höjd och samtidigt fördas frammåt en längre sträcka. De två huvudskillnaderna i fallen torde vara mängden luftmotstånd och under vilken tid luftmotståndet verkar innan tyngdkraften plockar ner maskinerna igen.

 

Nu bortser jag dock från faktorer som termik (I fall 2 kan man ju utnyttja termik och därför komma längre/högre om man har tur, men det är ju fusk) samt energiförluster som kommer av att man gör manövreringen som krävs för att peka nosen nittio grader upp.

 

Rent krasst är det närmast en fråga om ballistik. Ingetdera flygplan har egentligen någon nytta av vingarna, tvärt om, de orsakar bara luftmotstånd.

I fall ett så stiger ju kärran som en raket.. inget behov av vingar. I fall två så gör flygplanet en ballistisk båge med utgångsvinkeln 10 grader.

 

/E

Link to comment
Share on other sites

Lyfter man nosen rakt uppåt utan motorpådrag så stallar man tämeligen omedelbart på grund av att luftmotståndet i en sväng är mycket större än i plan flykt. Många flygplan flygplan kan inte ens göra det med motor.

Link to comment
Share on other sites

Lyfter man nosen rakt uppåt utan motorpådrag så stallar man tämeligen omedelbart på grund av att luftmotståndet i en sväng är mycket större än i plan flykt. Många flygplan flygplan kan inte ens göra det med motor.

 

Jo, men är det rätt att räkna in manövern i detta fallet.. säg att vi "startar klockan" när flygplanen nått sina startlägen, dvs 300 knop med 10 graders omotoriserad stigning, eller 300 knop med 90 graders stigning.

 

Dessutom beror ju hastighetsminskningen vid en sådan manöver till stor del på hur vingar mm ser ut.

Har suttit i ett garanterat omotoriserat flygplan som lyckats att inte bara göra en nos upp, utan även en hel looping från en utgångshastighet som var klart under 300 knop.

Hastighetsminskningen beror ju även på hur snabbt man drar spaken åt sig. Vissa kärror hamnar i både stall och spinn om du är för snabb på hödrodret, innan du ens hinner få upp nosen nittio grader. Så enklast är nog att bortse från manövrerandet om man inte ska få olika resultat med olika maskiner och piloter.

 

/E

Link to comment
Share on other sites

Simulator låter kanske lite väl bra:)

Jag använder fsx, dvs den senaste microsoftsimulatorn till hemdatorn så roligare än så är det inte.

 

De flesta plan jag provade med kommer betydligt högre om man stiger 10 grader än om man drar på 90 direkt.

Om man dock "rundar" av 90 graders böjen lite så kan man med en del plan nå liknande höjd som i 10 graders fallet.

Link to comment
Share on other sites

Drar man upp 90 grader utan motorpådrag, så borde det väl bli ganska skapligt stall..??

 

Nu tänker jag var grymt jobbig och påstå att om din färdväg är vinkelrät mot horisonten (eller mer exakt, om din färdväg är i linje med tyngdkraftens verkan), och nosens läge stämmer med färdvägen, så kan du inte stalla vingen :happy:

Huruvida du har motorpådrag eller inte påverkar inte, men om du försöker byta från planflykt till raketläge för snabbt, så kommer Newtons första lag och stör.

Edited by mjukis
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.



×
×
  • Create New...