Vliegtuig hoog / laag

erik-dr

Hallo,

Ik las pas ergens, dat hoe hoger een vliegtuig vliegt hoe minder luchtweerstand hij heeft. Daar ben ik het wel mee eens omdat de luchtdruk (dichtheid) lager is. maar er werd vervolgens gezegd dat het vliegtuig hierdoor harder zal gaan. Daar ben ik niet zo zeker van omdat naar mijn idee de propellors veel harder moeten draaien om even veel lucht te verplaatsen.

Aan de andere kant denk ik dat het vliegtuig hoog in de lucht wel harder móet vliegen om even veel opwaartse druk te krijgen, de dichtheid van het vliegtuig blijft immers gelijk.

Voor mijn gevoel klopt mijn redenering ergens niet,

Weet iemand waar ik fout zit?

jkien

... maar er werd vervolgens gezegd dat het vliegtuig hierdoor harder zal gaan. Daar ben ik niet zo zeker van omdat naar mijn idee de propellors veel harder moeten draaien om even veel lucht te verplaatsen.

Wat is je bezwaar tegen het sneller laten draaien van propellors?

Bedoel je trouwens ouderwetse buitenpropellors, of de turbine van een straalmotor?

erik-dr

Ik ga uit van ouderwetse buiten propellors.

Bedoel je dat ze vanzelf harder gaan draaien?

Bart

erik-dr schreef:Ik ga uit van ouderwetse buiten propellors.

Bedoel je dat ze vanzelf harder gaan draaien?

De luchtverplaatsing hangt van twee dingen af, de draaisnelheid van de propellors en de "pitch" (de hoek) die ze hebben. Daarnaast hebben vliegtuigen maar ongeveer de helft van hun vermogen nodig om op horizontale snelheid te kunnen vliegen. Maar je hebt zeker gelijk dat de propellor anders zal draaien dan bij lagere hoogtes.

De maximale hoogte voor propellorvliegtuigen (zoals de Fokker 50) is dan ook beperkt tot 6-8 km, terwijl een straalmotorvliegtuig (zoals een Boeing 747) makkelijk 10-12 km haalt.

jkien

De maximale hoogte voor propellorvliegtuigen (zoals de Fokker 50) is dan ook beperkt tot 6-8 km

Hoger is mogelijk, het hoogterecord voor een bemand propellorvliegtuig is 17 km (een record dat dateert uit 1938, 1).

bessie

Elk vliegtuig dat hoog vliegt moet hard gaan, doordat de lucht daar zo ijl is dat ze anders niet voldoende draagkarcht hebben. Dat propellorvliegtuigen minder hoog vliegen, komt dus doordat ze minder snel kunnen, en dat komt omdat bij hoge snelheid de tips van de propellors supersoon moeten gaan (gecombineerde vlieg- en draaisnelheid). Dat is tot nog toe een onoverkomelijke moeilijkheid.

Straalvliegtuigen krijgen bij hoge snelheid juist ramcompressie, waarbij ze met minder vermogen van de draaiende fan (de voorste compressor) toch voldoende stuwkracht ontwikkelen, en dus efficienter gaan werken.

Een tweede factor die wel wordt genoemd, is dat vooral propellormotoren zonder turbine (dus oudere types) een constant vermogen ontwikkelen, waardoor de stuwkracht lineair afneemt met de snelheid. Ook hierdoor zijn grote hoogte en snelheid niet weggelegd voor propellorvliegtuigen. Van straalvliegtuigen wordt ongeveer gerekend dat de stuwkracht constant is, dus het geleverde vermogen neemt lineair toe met de vliegsnelheid.

shimmy

Voorgaande sprekers niet persee tegen sprekend wil ik het nog wat ingewikkelder maken met het volgende:

Ik las pas ergens, dat hoe hoger een vliegtuig vliegt hoe minder luchtweerstand hij heeft ..... er werd vervolgens gezegd dat het vliegtuig hierdoor harder zal gaan.

Als iemand dit stelt kan je je eerst af vragen in welke situatie hij dit bedoelt. Over het algemeen kan je van een modern verkeersvliegtuig zeker niet zegen: hoe hoger hij vliegt, hoe sneller. Een modern (jet) verkeersvliegtuig heeft bijvoorbeeld zijn plafond inderdaad ergens tussen de 10 en de 12 kilometer hoog. De meest zuinige hoogte ligt (bij een vlucht van voldoende afstand) ergens tegen dit plafond. De hoogte met de maximale grondsnelheid ligt echter een stuk lager, eerder op de 9 km. De oorzaak hiervan ligt in de eigenschappen van een gemiddelde atmosfeer en het feit dat de maximale vliegsnelheid op die hoogten niet langer structural is, maar wordt beperkt door de geluidssnelheid (temperatuur afhankelijk).

Een optimale hoogte is dus altijd een afweging tussen zuinigste en snelste hoogte (sterk beinvloed door lokaal weer).

bessie

Helemaal mee eens Shimmy, ik wilde het niet zo ingewikkeld maken en in de trant van andere posters direct geldige argumenten en mechanismen geven, maar het is zoals je zegt een zeer ingewikkelde berekening die met zeer veel factoren rekening moet houden.

Een hoogleraar optimalisatie gaf zelfs een voorbeeld, dat de zuinigste vlucht (hier nog niet eens aan de orde geweest) wordt bereikt door in korte stappen steeds iets te stijgen met motoren draaiend, gevolgd door korte glijvluchten met motoren uit. Om dit te bewijzen zijn we wel een paar uur bezig geweest met Lagrange optimalisaties en toen waren alleen pas de basisprincipes bewezen.

erik-dr

Hallo,

Bedankt voor jullie reacties, ik ben weer wat wijzer geworden

Stel je hebt twee exact dezelfde vliegtuigen waarvan de propellors even hard draaien.

het ene vliegtuig vliegt op 4 km hoogte en de andere op 8 km.

De vliegtuigen/propellors zijn ontworpen voor 6 km hoogte.

welke van de twee zal dan harder gaan? of is de snelheid gelijk?

shimmy

Stel je hebt twee exact dezelfde vliegtuigen waarvan de propellors even hard draaien.

Ik denk dat je nog steeds een verkeerd beeld hebt van de werking van een propeller op dergelijke vliegtuigen. Zoals Bart als schrijft zijn ze uitgerust met een variabele pitch ofwel spoed ofwel bladhoek (al dan niet automatisch). Het feit dat de propellers van twee verschillende vliegtuigen het zelfde toerental hebben zegt dus niks.

Simpel gezegd: een propeller vliegtuig dat op deze hoogtes kan vliegen is vrijwel altijd uitgerust met een verstelbare propeller. Dat wil zeggen dat met een "propeller hendel" een bepaald (optimaal) toerental wordt ingesteld. Als vervolgens meer gas wordt gegeven veranderd er niks aan het toerental, de bladhoek wordt alleen verandert.

Het zelfde gebeurt bij vliegen op verschillende hoogten. Bij het hoger vliegend vliegtuig zou de propeller inderdaad makkelijker rond draaien, ware het niet dat ook hier spoed weer wordt aangepast zodat het zelfde toerental wordt bereikt.

het ene vliegtuig vliegt op 4 km hoogte en de andere op 8 km.

De vliegtuigen/propellors zijn ontworpen voor 6 km hoogte.

Als je zegt dat een vliegtuig is ontworpen voor 6 km hoogte betekend dit normaal gesproken dat hij ook niet veel hoger kan. Deze stelling klinkt dus wat krom, al is de strekking duidelijk.

bessie

Zelfs als de instelhoek van de props gelijk zou zijn en blijven, dan zou nog niet te zeggen zijn welk vliegtuig harder ging. Vermoedelijk zou het lager vliegende toestel meer trekkracht hebben, maar dat zegt op zich niets over de snelheid, daarbij komt ook de weerstand kijken, en die is weer lager naarmate er hoger wordt gevlogen.

Vraagje, waarom wil je dit eigenlijk weten?

erik-dr

Oke bedankt

Ik wilde alleen weten hoe het precies zat, maar er komt blijkbaar veel meer bij kijken als ik aanvankelijk dacht.

Nooit geweten dat vliegtuigen een verstelbare pitch hadden

Bedankt voor de uitleg

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Vliegtuig hoog / laag

Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag

Re: Vliegtuig hoog / laag