Hoe Vliegtuigen Werken

{h1}

Het eerste vliegtuig werd 100 jaar geleden door de gebroeders wright gevlogen. Leer alles over tillen, slepen, steunen en zien hoe vliegtuigen van de grond komen.

Menselijke vlucht is een moe feit geworden van het moderne leven. Op elk willekeurig moment doorkruisen ongeveer 5.000 vliegtuigen het luchtruim boven de Verenigde Staten alleen, wat neerkomt op een geschatte 64 miljoen commerciële en particuliere opstijgingen elk jaar [bron: NATCA]. Denk aan de vluchtactiviteit van de rest van de wereld, en het grote totaal is niet te overzien.

Het is gemakkelijk om de vluchtfysica als vanzelfsprekend te beschouwen, evenals de manieren waarop we ze exploiteren om vluchten te realiseren. We hebben vaak een glimp van een vliegtuig in de lucht met geen beter begrip van de betrokken principes dan een holbewoner.

Hoe nemen deze zware machines de lucht in? Om die vraag te beantwoorden, moeten we de wereld van binnengaan Vloeistofmechanica.

Natuurkundigen classificeren zowel vloeistoffen als gassen als vloeistoffen, gebaseerd op hoe ze stromen. Hoewel lucht, water en pannenkoekstroop heel verschillende substanties lijken, voldoen ze allemaal aan dezelfde set van wiskundige relaties. In feite worden basale aërodynamische tests soms onder water uitgevoerd. Simpel gezegd, een zalm vliegt in wezen door de zee en een pelikaan zweeft door de lucht.

De kern van de zaak is deze: zelfs een heldere hemel is niet leeg. Onze atmosfeer is een enorme vloeistoflaag en de juiste toepassing van fysica maakt het voor mensen mogelijk om het te doorkruisen.

In dit artikel bespreken we de basisprincipes van de luchtvaart en de verschillende krachten die aan het werk zijn op een bepaalde vlucht.

Hoe vliegen vliegtuigen: stuwkracht en slepen

Vliegtuigen maken gebruik van vier krachten.

Vliegtuigen maken gebruik van vier krachten.

Laat een steen in de oceaan vallen en deze zinkt in de diepte. Gooi een steen van de kant van een berg en het zal ook kelderen. Natuurlijk kunnen stalen schepen zweven en zelfs zeer zware vliegtuigen kunnen vliegen, maar om te vliegen, moet je de vier basis aerodynamische krachten benutten: heffen, gewicht, stuwkracht en weerstand. Je kunt ze zien als vier armen die het vliegtuig in de lucht houden en elk vanuit een andere richting duwen.

Laten we eerst de stuwkracht en de weerstand onderzoeken. stoot, hetzij veroorzaakt door een propeller of een straalmotor, is de aerodynamische kracht die het vliegtuig door de ruimte duwt of naar voren trekt. De tegenovergestelde aerodynamische kracht is slepenof de wrijving die weerstand biedt aan de beweging van een voorwerp dat door een vloeistof beweegt (of onbeweeglijk in een bewegend fluïdum, zoals gebeurt wanneer u een vlieger bestuurt).

Als u tijdens het rijden uw hand uit een autoraam steekt, ervaart u een heel eenvoudige demonstratie van slepen op het werk. De mate van weerstand die je hand creëert, is afhankelijk van een aantal factoren, zoals de grootte van je hand, de snelheid van de auto en de dichtheid van de lucht. Als je zou vertragen, zou je merken dat de weerstand van je hand zou afnemen.

We zien nog een voorbeeld van vermindering van de luchtweerstand als we downhill skiërs kijken op de Olympische Spelen. Wanneer ze de kans krijgen, zullen ze in een strakke buiging knijpen. Door zichzelf 'kleiner' te maken, verkleinen ze de sleep die ze maken, waardoor ze sneller de heuvel af kunnen.

Een passagiersvliegtuig trekt altijd zijn landingsgestel na het opstijgen om dezelfde reden terug: om de weerstand te verminderen. Net als de downhill skiër wil de piloot het vliegtuig zo klein mogelijk maken. De hoeveelheid weerstand die door het landingsgestel van een straal wordt geproduceerd, is zo groot dat bij kruissnelheden de versnelling uit het vlak wordt gescheurd.

Om te kunnen vliegen, moet de stuwkracht gelijk zijn aan of groter zijn dan de weerstand. Als de hoeveelheid slepen om welke reden dan ook groter wordt dan de hoeveelheid stuwkracht, wordt het vliegtuig langzamer. Als de stuwkracht wordt verhoogd zodat deze groter is dan de weerstand, zal het vliegtuig sneller worden.

Op de volgende pagina bespreken we gewicht en lift.

Hoe vliegen vliegtuigen: gewicht en lift

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

Elk object op aarde heeft gewicht, een product van zowel zwaartekracht als massa. Een Boeing 747-8 passagiersvliegtuig heeft bijvoorbeeld een maximaal startgewicht van 487,5 ton (442 metrische ton), de kracht waarmee het zware vliegtuig naar de aarde wordt getrokken.

De tegenkracht van het gewicht is lift, dat een vliegtuig in de lucht houdt. Deze prestatie wordt bereikt door het gebruik van een vleugel, ook bekend als een aërodynamische. Net als slepen kan lift alleen bestaan ​​in de aanwezigheid van een bewegende vloeistof. Het maakt niet uit of het object stilstaat en de vloeistof beweegt (zoals met een vlieger op een winderige dag), of dat de vloeistof stil is en het voorwerp erdoor beweegt (zoals met een zwevende straal op een windstille dag). Wat echt van belang is, is het relatieve verschil in snelheden tussen het object en de vloeistof.

Wat betreft de feitelijke mechanica van heffen, treedt de kracht op wanneer een bewegend fluïdum wordt afgebogen door een vast voorwerp. De vleugel splitst de luchtstroom in twee richtingen: omhoog en over de vleugel en langs de onderkant van de vleugel omlaag.

De vleugel is gevormd en gekanteld, zodat de lucht die erover beweegt, sneller beweegt dan de lucht die eronder beweegt. Wanneer bewegende lucht over een object stroomt en een obstakel tegenkomt (zoals een hobbel of een plotselinge toename van de vleugelhoek), versmalt het pad en versnelt de stroom terwijl alle moleculen er doorheen snellen. Eenmaal voorbij het obstakel verbreedt het pad zich en vertraagt ​​de stroom weer. Als je ooit een waterslang hebt afgekneld, heb je ditzelfde principe in actie waargenomen. Door de slang in te knijpen, vernauwt u de baan van de vloeistofstroom, die de moleculen versnelt. Verwijder de druk en de waterstroom keert terug naar de vorige staat.

Naarmate de lucht versnelt, neemt de druk af. Dus de sneller bewegende lucht die over de vleugel beweegt oefent minder druk uit dan de langzamere lucht die onder de vleugel beweegt.Het resultaat is een opwaartse druk op de lift. Op het gebied van vloeistofdynamica staat dit bekend als Het principe van Bernoulli.

Luchtnavigatie: vleugels, lamellen en flappen

Hoek van aanvallen

Hoek van aanvallen

Na de basisfysica van de vlucht en de manieren waarop een vliegtuig ze gebruikt om te vliegen te hebben behandeld, is de volgende voor de hand liggende stap navigatie te overwegen. Hoe vliegt een vliegtuig in de lucht? Hoe komt het naar een grotere hoogte of duik je terug naar de grond?

Laten we eerst eens kijken naar de hoek van aanvallen, de hoek die een vleugel (of vleugelprofiel) vormt voor naderende lucht. Hoe groter de aanvalshoek, hoe groter de lift. Hoe kleiner de hoek, hoe minder lift. Interessant genoeg is het eigenlijk gemakkelijker voor een vliegtuig om te klimmen dan om op een vaste hoogte te reizen. Een typische vleugel moet een negatieve aanvalshoek presenteren (schuin naar voren) om een ​​nulheffing te bereiken. Deze vleugelpositionering genereert ook meer weerstand, wat een grotere stuwkracht vereist.

Over het algemeen zijn de vleugels op de meeste vlakken ontworpen om een ​​geschikte hoeveelheid lift te bieden (samen met minimale weerstand) terwijl het vliegtuig in zijn kruissnelheid werkt. Wanneer deze vliegtuigen opstijgen of landen, kunnen hun snelheden worden teruggebracht tot minder dan 200 mijl per uur (322 kilometer per uur). Deze dramatische verandering in de werkomstandigheden van de vleugel betekent dat een andere vleugelvorm het vliegtuig waarschijnlijk beter zou kunnen bedienen. Aërodynamische vormen variëren afhankelijk van het vliegtuig, maar piloten veranderen de vorm van het draagprofiel in realtime verder via flappen en latten.

Tijdens het opstijgen en landen strekken de flappen (aan de achterkant van de vleugel) zich naar beneden uit vanaf de achterrand van de vleugels. Dit verandert effectief de vorm van de vleugel, waardoor deze meer lucht kan afvoeren en zo meer lift kan creëren. De wijziging zorgt ook voor meer weerstand, waardoor een landingsvliegtuig trager wordt (maar tijdens het opstijgen meer stuwkracht vereist).

Lamellen hebben dezelfde functie als flappen (dat wil zeggen, ze veranderen tijdelijk de vorm van de vleugel om de lift te vergroten), maar ze zijn bevestigd aan de voorkant van de vleugel in plaats van aan de achterkant. Piloten zetten ze ook in bij het opstijgen en landen.

Piloten moeten meer doen dan alleen een vliegtuig begeleiden bij het opstijgen en landen. Ze moeten het door de lucht sturen, en ook de schoepen en hun flappen kunnen daarbij helpen.

De liftcoëfficiënt

Bij het bepalen van de lift van een bepaald draagvlak verwijzen technici naar zijn lift coëfficiënt. Dit aantal is afhankelijk van de luchtsnelheid, luchtdichtheid, vleugeloppervlak en aanvalshoek.

Luchtnavigatie: stabilisatoren, rolroeren, roeren en liften

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

De staart van het vliegtuig heeft twee soorten kleine vleugels, de horizontaal en verticale stabilisatoren. Een piloot gebruikt deze oppervlakken om de richting van het vlak te regelen. Beide typen stabilisatoren zijn symmetrische schoepen en beide hebben grote vleugels om de luchtstroom te wijzigen.

Op de horizontale staartvleugel worden deze flappen genoemd liften omdat ze het vliegtuig in staat stellen op en neer te gaan door de lucht. De flappen veranderen de aanvalshoek van de horizontale stabilisator en de resulterende lift heft de achterkant van het vliegtuig op (door de neus naar beneden te richten) of laat deze zakken (de neus naar de hemel wijzend).

Ondertussen is de verticale staartvleugel voorzien van een flap bekend als een roer. Net als zijn nautische tegenhanger op een boot, maakt dit sleuteldeel het mogelijk dat het vliegtuig naar links of rechts draait en volgens hetzelfde principe werkt.

Uiteindelijk komen we bij de rolroerenhorizontale flappen aan het einde van de vleugels van een vliegtuig. Deze flappen maken het mogelijk dat één vleugel meer lift genereert dan de andere, wat resulteert in een rollende beweging die het vliegtuig naar links of rechts laat overbruggen. Ailerons werken meestal in oppositie. Terwijl het rechter rolroer naar boven afbuigt, buigt de linker naar beneden en omgekeerd. Sommige grotere vliegtuigen, zoals vliegtuigen, bereiken deze manoeuvre ook via ontplooide platen genaamd spoilers die opstaan ​​vanuit het bovenste midden van de vleugel.

Door deze gevarieerde vleugelkleppen te manipuleren, manoeuvreert een piloot het vliegtuig door de lucht. Ze vormen de basis van alles, van de eerste vlucht van een nieuwe piloot tot snelle luchtgevechten en supersonische, halfrond gespannen uitstapjes.

Vliegtuigbewegingen en de hoofdassen

Hoe vliegtuigen werken: werken

Zoals we op de laatste twee pagina's hebben onderzocht, zorgen flappen en lamellen ervoor dat een piloot een vliegtuig door een driedimensionale ruimte kan verplaatsen. Met andere woorden, de piloot wijzigt de oriëntatie van het vlak rond zijn eigen zwaartepunt en produceert koppel. Stel je dit zwaartepunt voor als een vast punt in het midden van de romp. Stel je vervolgens een onzichtbare horizontale lijn voor die recht door de neus, het zwaartepunt en de staart van het vliegtuig loopt. We noemen dit het rolas.

Door de rolroeren (of spoiler) van het vliegtuig aan te passen, kan een piloot de lift in de ene vleugel doen toenemen en in de andere vleugel afnemen. De ene vleugel staat op, de andere komt neer. Dit zorgt ervoor dat het lichaam van het vlak langs de rolas ervan roteert, wat resulteert in een manoeuvre die bekend staat als a rollen. Wanneer een vlak de rolas volledig draait, wordt de manoeuvre a genoemd vat rol. Wanneer een piloot echter alleen maar genoeg rolt om de hoek van het vleugelprofiel, het vliegtuig, te kantelen banken of bochten.

Stel je nu een onzichtbare verticale lijn voor die het zwaartepunt kruist, waarbij je door de bovenkant van het vliegtuig naar beneden en door de buik schiet. Dit wordt het gierasen het komt in het spel wanneer een piloot het roer van het vliegtuig manipuleert. De afbuiging van het roer resulteert in een zijdelingse kracht, waarbij de staart in de ene richting wordt gedraaid en de neus in de andere. Dit wordt a genoemd yaw beweging, die de piloot helpt zijn koers te houden.

Stel je ten slotte een onzichtbare horizontale lijn voor die zich door de zijden van het zwaartepunt van het vliegtuig beweegt, ongeveer evenwijdig aan de vleugels. Dit is de toonhoogte as, wat het nodig maakt toonhoogte beweging door veranderingen in de lift van het vliegtuig. Wanneer de staart naar beneden kantelt, gaat de neus omhoog en stijgt het vlak - en omgekeerd. Sommige vliegtuigen kunnen op deze manier zelfs complete loops uitvoeren.

Kraampjes en spins

Spiraal van rook van jet Eurofighter Typhoon

Spiraal van rook van jet Eurofighter Typhoon

Zoals we eerder hebben besproken, is de vlucht van een vliegtuig een zorgvuldige balans tussen stuwkracht, weerstand, gewicht en lift. Moet de lift verminderen en slepen plotseling toenemen, zoals wanneer de aanvalshoek van een vliegtuig hoger is dan die voor maximale lift, a kraam optreedt. Het casco schudt en het vliegtuig valt, althans voor een paar voet. In de meeste gevallen corrigeert de piloot alleen de stal door de aanvalshoek van het vliegtuig te verlagen. Een onjuist gecorrigeerde box kan echter leiden tot een secundaire stalling of tot een spin.

Als je ooit een vliegshow hebt bijgewoond, heb je waarschijnlijk gezien hoe stuntpiloten opzettelijk in de spins terechtkwamen als onderdeel van een acrobatiekshow op de lucht. Meestal zie je dat het prop-aangedreven vliegtuig omhoog vliegt in een steile klim, om vervolgens af te vlakken en in een dramatische draai te raken. De principes van een toevallige spin zijn vrijwel hetzelfde.

Een spin heeft drie basisfasen. De beginfase wordt een beginnende spin, waarin het vallende vliegtuig de spin begint in te voeren. Deze fase duurt slechts een paar seconden in lichte vliegtuigen.

Indien niet gecorrigeerd, degradeert een beginnende spin in a volledig ontwikkelde spin samengesteld uit een bijna verticale spiraalvormige vliegroute - alsof het vliegtuig een onzichtbare spiraalvormige trap afdaalt. Zo'n spin kan een vliegtuig bij elke bocht honderden meters kosten.

In een platte spin, de pitch- en roll-assen blijven stabiel, waarbij de spin optreedt rond het zwaartepunt van het vlak. Met andere woorden, het vlak is meestal vlak als het valt in een extreem gevaarlijke draai.

Spinterugwinningstechnieken variëren afhankelijk van het ontwerp van een bepaald vliegtuig en waar het zwaartepunt zich bevindt. Over het algemeen is het minder waarschijnlijk dat een vlak met het zwaartepunt dichter bij de neus een spin raakt dan het zwaartepunt dat zich dichter bij de staart bevindt. Als zodanig hebben sommige vliegtuigen specifieke procedures voor spin-recovery, maar het idee is om het spinevenwicht te verstoren en het vaartuig te dwingen te stoppen en vanaf daar weer correct terug te keren naar een gecontroleerde vlucht.

De meeste piloten zijn er echter niet op uit om hun passagiers mee te nemen. Ze zijn te druk met het bemannen van de vlieginstrumenten waar we het volgende over zullen hebben.

Vlucht instrumenten

Vlieginstrumenten helpen piloten om de omstandigheden in de gaten te houden.

Vlieginstrumenten helpen piloten om de omstandigheden in de gaten te houden.

Voor het ongetrainde oog lijkt een paneel met vlieginstrumenten een soort van draaiknoppen. Maar al deze cruciale meters bieden een piloot met kritieke gegevens tijdens de vlucht. De zes basisvlieginstrumenten, zoals te vinden in een eenvoudig prop aangedreven vliegtuig, zijn als volgt:

  1. Luchtsnelheid indicator: In essentie vertelt deze meter aan de piloot hoe snel het vliegtuig ten opzichte van de grond reist. De indicator is afhankelijk van een drukverschilmeter, vergelijkbaar met een bandenspanningsmeter.
  2. altimeter: Zoals de naam aangeeft, meet een hoogtemeter de hoogte. De indicator is in dit geval een barometer die de luchtdruk meet.
  3. Houding indicator: Denk aan de drie primaire hoofdassen die we eerder noemden (pitch, yaw and roll)? Welnu, een gedragsindicator illustreert de oriëntatie van het vliegtuig langs alle drie. Door gebruik te maken van een gyroscoop, biedt de indicator ruimtelijke helderheid, zelfs bij gedesoriënteerde vliegomstandigheden.
  4. Koersindicator: De koersindicator vertelt de piloot eenvoudig in welke richting het vliegtuig vaart. Het apparaat is echter afhankelijk van zowel een gyroscoop als een magnetisch kompas, omdat beide gevoelig zijn voor verschillende fouten tijdens de vlucht.
  5. Schakel coördinator in: Een typische draaicoördinator geeft de gier- of rolsnelheid van het vlak aan, terwijl ook de coördinatiesnelheid tussen de bankhoek van het vlak en de giersnelheid wordt aangegeven. Dit apparaat is afhankelijk van een gyroscoop en een hellingsmeterbal in een glazen cilinder om aan te geven wanneer het vliegtuig slipt of slipt.
  6. Variometer: Ook bekend als een verticale snelheidsindicator, geeft dit apparaat de snelheid van de stijgings- of dalingssnelheid van een vliegtuig aan. Op basis van dezelfde lijnen als de hoogtemeter, hangt de variometer af van de atmosferische drukmetingen om te bepalen hoe snel hoogteverschillen optreden.

Het totale aantal vlieginstrumenten is in de loop der jaren toegenomen met de snelheid, hoogte, bereik en algemene verfijning van het vliegtuig.

Fueling Flight: Means of Propulsion

Een vliegwerktuigkundige verzorgt een moderne gasturbinemotor.

Een vliegwerktuigkundige verzorgt een moderne gasturbinemotor.

Als het gaat om het aandrijven van een vliegtuig door de lucht, zijn verschillende ontwerpen afhankelijk van verschillende aandrijfmiddelen om stuwkracht te leveren. De meeste methoden werken echter volgens hetzelfde basisprincipe: een motor versnelt een gas.

Laten we een kijkje nemen in een paar verschillende motoren.

Propellermotor: In een typisch voortstuwingssysteem mengt een motor brandstof met lucht en verbrandt de brandstof om de energie vrij te maken. Het resulterende verwarmde gas beweegt een zuiger, die aan een krukas is bevestigd. Dit draait a propellerof stutten, wat in wezen een reeks draaiende vleugels is. Elk blad is een vleugelprofiel met een aanvalshoek. De hoek is groter naar het midden toe, omdat de snelheid van de propeller door de lucht langzamer is in de buurt van de hub. Veel grotere prop-aangedreven vliegtuigen hebben propellers met instelbare pitch-mechanismen. Met deze mechanismen kan de piloot de invalshoek van de schroef aanpassen aan de luchtsnelheid en hoogte. Er zijn natuurlijk variaties. Bijvoorbeeld in turbo prop vliegtuigen, een gasturbine draait de schroef, en ontwerpen van elektrische vliegtuigen maken geen gebruik van verbranding.

Rocket motor: Terwijl een schroefmotor de omringende lucht gebruikt als werkvloeistof van zijn voortstuwing, heeft een raket alleen de stuwkracht van zijn eigen verbrandingsuitlaatgas nodig. Dit is de reden waarom een ​​raket stuwkracht kan bieden in de ruimte, maar een propeller kan dat niet. Een raketmotor combineert brandstof en een interne zuurstofbron, genaamd een oxidator. De zuurstof en brandstof ontbranden in a verbrandingskamer, exploderend in een hete uitlaat. Deze gassen passeren een mondstuk om stuwkracht te produceren.

Gasturbinemotor: Ook bekend als een straalmotor, werkt dit voortstuwingswerktuig veel op een raketmotor, alleen verkrijgt het de benodigde lucht uit de omringende atmosfeer in plaats van een tank. Daarom werken straalmotoren ook niet in de ruimte. Vele varianten van gasturbinemotoren, zoals die op de meeste vliegtuigen worden gezien, verzamelen de benodigde lucht via fan-achtige roterende compressoren. EEN straalmotorgebruikt echter geen compressor. In plaats daarvan bouwt het vliegtuig snelheid op, die lucht door naar voren gerichte ventilatieopeningen in de motor dwingt. In dit model comprimeert de snelheid van het vliegtuig op natuurlijke wijze de lucht die nodig is voor verbranding.

Nu we motoren hebben afgedekt, laten we een serieuze snelheid nemen.

Vliegtuig snelheid

Een F / A-18 Hornet komt tevoorschijn uit een wolk die werd gecreëerd toen hij de geluidsbarrière verbrak.

Een F / A-18 Hornet komt tevoorschijn uit een wolk die werd gecreëerd toen hij de geluidsbarrière verbrak.

Eenmaal gevoed, hangt de minimale vliegsnelheid van een vliegtuig af van de beweging van de lucht eromheen. De maximale luchtsnelheid is daarentegen grotendeels beperkt door technologie. Wij gebruiken de snelheid van geluid als de ultieme meetlat voor vliegtuigsnelheid, en dit is simpelweg de snelheid waarmee een geluidsgolf door een gas beweegt.

De exacte snelheid van het geluid hangt af van de elasticiteit en dichtheid van het gasmedium waar het doorheen reist - wat betekent dat een variërende luchtdruk en luchttemperatuur het bestaan ​​van een mondiale geluidssnelheid verhinderen. Bij 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius) is de geluidssnelheid in de lucht 1.087 voet per seconde (331 meter per seconde). Verhoog de temperatuur tot 68 graden Fahrenheit (20 graden Celsius) en de snelheid stijgt naar 1.177 voet per seconde (343 meter per seconde).

Ongeacht de details van het medium, verwijzen we naar de snelheid van geluid als Mach 1, genoemd naar natuurkundige Ernst Mach. Als een vliegtuig de geluidssnelheid bereikt, is de snelheid Mach 1. Als het vliegtuig de dubbele geluidssnelheid bereikt, is de snelheid Mach 2.

Vliegtuigsnelheden die minder zijn dan Mach 1 worden beschouwd subsonische snelheden, terwijl degenen die heel dicht bij Mach 1 zijn gezegd te zijn transsone. Snelheden die de snelheid van het geluid overschrijden zijn onderverdeeld in hoge supersonic (Mach 3 tot en met Mach 5) en bovengeluids (Mach 5 tot en met Mach 10). Snelheden sneller dan Mach 10 worden beschouwd hoog hypersoon.

Als je ooit een supersonisch vliegtuig boven je hoofd hebt horen vliegen, heb je waarschijnlijk een geluidshinder gehoord. Zodra een vliegtuig Mach 1 bereikt, kunnen de geluidsgolven die door het vliegtuig worden uitgezonden niet sneller worden uitgevoerd. In plaats daarvan verzamelen deze golven zich in een kegel van geluid achter het vlak. Als deze kegel boven je hoofd komt, hoor je al dat verzamelde geluid ineens.

We gaan het vliegtuig in en onderzoeken vervolgens welke systemen in de cabine ons op grote hoogte gezond houden.

Onder (cabine) druk

Je weet hoe het gaat.

Je weet hoe het gaat.

Natuurlijk, mensen evolueerden om te gedijen in de atmosfeer van de aarde, maar het is belangrijk om te beseffen dat we alleen geëvolueerd zijn om te gedijen in een dunne laag van de gasachtige buitenlaag van de planeet. Luchtdruk verandert afhankelijk van de hoogte. Op dezelfde manier dat de waterdruk in de oceaan groter is op de zeebodem dan net onder het oppervlak, neemt de luchtdruk af naarmate je hoger stijgt door de atmosfeer.

Wanneer mensen dunnere lucht op grote hoogte ademen, hebben ze het moeilijker genoeg zuurstof in te nemen. En wanneer we rondhangen op een hoogte van meer dan 9.800 voet (3.000 meter), worden onze lichamen vatbaar voor een hele reeks onplezierige of zelfs dodelijke ziekten, zoals deze:

Hoogtevrees: Ook de vloek van bergbeklimmers op grote hoogte, verminderde luchtdruk en lagere zuurstofconcentraties kunnen extreme kortademigheid veroorzaken als gevolg van vochtophoping in de longen. In extreme gevallen kan dit leiden tot zwelling van de hersenen, resulterend in verwarring, coma of de dood.

Oor barotrauma: De buis van Eustachius verbindt uw middenoor met de buitenwereld. Als deze slang verstopt raakt, kunnen veranderingen in de atmosferische druk een drukverschil veroorzaken dat kan leiden tot duizeligheid, ongemak, gehoorverlies, oorpijn en bloedneuzen.

Decompressieziekte: Duikers kennen deze toestand als de bochten, en kunnen zowel in de lucht als in het water voorkomen. Blootstelling aan lage barometrische druk kan ervoor zorgen dat opgeloste stikstof in de bloedbaan schadelijke luchtbellen vormt die alles kunnen veroorzaken, van slaperigheid tot beroerte.

hypoxie: Omdat lage druk minder zuurstof betekent in elke ademhaling die je inademt, krijgen de hersenen minder zuurstof op grote hoogte. De fysiologische resultaten omvatten vaak cognitieve stoornissen of een licht gevoel in het hoofd, wat het vermogen van een piloot om het vliegtuig te besturen ernstig kan schaden.

Cabines onder druk maken het voor piloten, bemanning en passagiers mogelijk om deze valkuilen van vliegen op grote hoogte te vermijden. Terwijl de lucht buiten de cabine dunner wordt naarmate een vliegtuig hoger klimt, houdt de gecomprimeerde lucht in de cabine meer luchtdruk op het maaiveld en zuurstofrijke lucht in stand. In het geval van onbedoeld verlies van cabinedruk, bieden noodzuurstofmaskers de noodzakelijke luchtkwaliteit.

Drukvluchten hebben hetzelfde effect als cabines onder druk, alleen op individuele basis. Gekenmerkt door ingesloten helmen, zien deze pakken meestal gebruik in militaire en krachtige vliegtuigen.

Landingsgestel

Landingsgestellen dalen neer wanneer een vliegtuig raakt.

Landingsgestellen dalen neer wanneer een vliegtuig raakt.

We hebben de delen van een vliegtuig besproken die nodig zijn voor de vlucht, maar net zoals een vogel uiteindelijk zijn benen moet strekken, zo heeft een vliegtuig ook een soort landingsgestel nodig. De versnelling vereist op zijn beurt een onderstelof een constructie die het gewicht van het vliegtuig op de grond ondersteunt.

De flyer van de gebroeders Wright uit 1903 hing af van eenvoudig hout skids voor de landing in het zand. Andere meer moderne vaartuigen die over landingsslippen beschikken, zijn de Duitse Messerschmitt ME 163 Komet, een raketvoortstuwende interceptor uit de Tweede Wereldoorlog en de X-15 van de Amerikaanse luchtmacht, een experimenteel, snel jet uit de jaren 60. Langs dezelfde lijnen, sommige vliegtuigen bogen op drijvers of ski's voor de landing op water, sneeuw of ijs.

Wanneer je echter aan landingsgestellen denkt, denk je waarschijnlijk aan de wielensoort. De betreffende wielen hebben zich uitgestrekt over het enorme spectrum van luchtvaartontwerpen. Sommige vroege landingsgestellen leken op fietswielen, terwijl grotere vliegtuigen vaak voorkomen draaistel landingsgestel die sets van vier of meer wielen op elke beugel gebruiken. Tijdens de jaren vijftig experimenteerde de Amerikaanse luchtmacht zelfs met tankachtige rupsonderstellen voor de enorme zesmotorige Convair B-36 Peacemaker.

Ongeacht het type wiel dat wordt gebruikt, is een dergelijk landingsgestel kenmerkend gerangschikt in een van twee opstellingen. Ten eerste is er de conventionele onderwagen met twee voorwielen en een kleiner staartwiel of slip. Je kunt dit arrangement, ook wel een taildragger-onderstel genoemd, op oudere propaangedreven vliegtuigen zien. De meeste moderne vliegtuigen gebruiken een driewielige landingsgestel, waarin het kleinere wiel aan de voorkant van een vliegtuig is geplaatst.

Variaties op deze twee basisthema's zijn talrijk, met extra wielen toegevoegd, afhankelijk van de specifieke eisen van een bepaald vliegtuig. De Lockheed U-2, bijvoorbeeld, heeft een tandemontwerp met twee rompwielen die in het midden lopen en ondersteunende wielen op elke vleugel voor balans. Veel moderne vliegtuigfuncties intrekbaar landingsgestel, die tijdens de vlucht in de romp terechtkomen, maar anderen nog steeds vast landingsgestel die blijven de hele tijd uitgebreid.

Maar wat als uw vliegtuig wordt belet een conventionele landing te maken? Dat is de volgende.

Ejectiestoelen, ontsnappingspods en evacuatiedia's

Een 1958 US Navy schietstoel gooit een pop in de lucht.

Een 1958 US Navy schietstoel gooit een pop in de lucht.

Met moderne vliegtuigen kunnen passagiers wijndromen, dineren en zelfs een goede nachtrust opvangen, zonder zorgen over de hoge hoogte van het vliegtuig of de mechanische middelen die hen


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com