Gourt Home::Gourt :: Vleugel (vliegtuig)
De vleugels zijn die delen van een vliegtuig die het mogelijk maken dat een vliegtuig kan vliegen.
De aerodynamische vorm
luchtstroom_vliegtuigvleugel.png Door de aerodynamische vorm van de vleugels (de vleugel is aan de bovenkant gebogen en buigt daardoor de luchtstroom naar beneden af) is de snelheid van de luchtstroom over de bovenkant van de vleugel groter dan die over de onderkant. Hierdoor ontstaat aan de bovenkant van de vleugel een onderdruk (het principe van Bernoulli) die een kracht in opwaartse richting veroorzaakt, de zogenaamde lift. Een tegenwoordig gangbaarder verklaring is dat de lucht naar beneden wordt afgebogen, de Newton verklaring. De kracht is een gevolg van het afbuigen van de lucht naar beneden. Deze lift compenseert de zwaartekracht die ook op het vliegtuig inwerkt. Zolang het vliegtuig voldoende snelheid heeft, blijft het in de lucht, want de lift is recht evenredig met het kwadraat van de snelheid. Zie voor verdere details de uitleg over liftkrachten. Door kleppen aan de vleugel kan de lucht meer of minder sterk worden afgebogen, en daardoor wordt de liftkracht groter of kleiner. De kleppen worden gebruikt bij opstijgen en landen, en bij koersveranderingen.
Vleugelkleppen
De afbeelding toont de vleugelkleppen die kunnen voorkomen op een pijlvleugel van een vliegtuig. De winglet is geen vleugelklep, maar een onbeweegbaar opstaand hulpvleugeltje aan de vleugeltip.
- Winglet
- Rolroer voor lage snelheid
- Rolroer voor hoge snelheid
- Stroomlijnkap
- Krüger-klep
- Vleugelneuskleppen
- Drievoudig uitschuifbare binnenste welvingsklep
- Drievoudig uitschuifbare buitenste welvingsklep
- Stoorklep
- Gecombineerde stoor-/remklep
Vleugeltypen
Afhankelijk van de toepassing worden verschillende vormen vleugel gebruikt:
- Rechte vleugel
- Pijlvleugel
- Deltavleugel
- Omgekeerde pijlvleugel
- Ellipsvleugel (bekend van de Spitfire)
Invalshoek
De invalshoek van de vleugel van een vliegtuig is de hoek tussen de koorde van de vleugel en de richting van de ongestoorde luchtstroming. De invalshoek (Engels:"angle of attack") wordt gekenmerkt door het alpha (α)symbool.
De lift gegenereerd door een vleugel(profiel) is direct afhankelijk van de invalshoek. Hoe kleiner de hoek, hoe sneller het vliegtuig moet vliegen om in de lucht te blijven. Door de neus van het vliegtuig met de hoogteroeren op te trekken wordt de invalshoek vergroot. Het vergroten van de hoek kan tot het punt waar de luchtstroom afbreekt (er ontstaan dan turbulenties) en het vliegtuig overtrokken raakt. Voor bijna alle vleugelprofielen van gewone vliegtuigen is dit een hoek van ongeveer 15o. Op dit punt is er geen draagkracht meer en valt het vliegtuig naar beneden. Bij het landen wordt de neus van het vliegtuig iets opgetrokken, waardoor de draagkracht bij de lage landingssnelheid nog voldoende blijft.
De invalshoek verandert ook bij het uitschuiven van de voorvleugels, zoals bij gevechtsvliegtuigen en/of welvingskleppen (flaps), die aan de achterkant van de vleugel zitten. Door gebruik te maken van speciale voorzieningen kunnen gevechtsvliegtuigen een invalshoek van meer dan 45o toepassen en in sommige modellen zelfs 90o.
Bij de moderne windturbines, helikopterrotorbladen en verstelbare propellers kan men de invalshoek verstellen voor het regelen van de opgewekte kracht.
Vortex
Aan de bovenkant van een vleugel ontstaat er een onderdruk ten opzichte van de onderkant van de vleugel (zie aerodynamische vorm hierboven). Aan de vleugeltoppen komen lage druk en hoge druk samen, deze vormen dan spiraalvormige turbulenties aan de vleugeltoppen die zich naar achteren en onder voortzetten. Deze turbulentie word ook wel Zogturbulentie genoemd. Hoe groter de invalshoek, hoe groter de drukverschillen en hoe groter de vortex zijn. Deze zijn belangrijk bij het opstijgen en kunnen gevaarlijk zijn voor kleinere vliegtuigen die zouden opstijgen kort na het opstijgen van grotere vliegtuigen. Bij bepaalde vliegtuigen zijn de vleugeltoppen omgebogen naar boven (zgn. winglets) of zijn er spoilers aangebracht om deze vortex te verzwakken.
Bij deltavleugels is het optreden van vortices echter een gewenst effect waarmee de draagkracht bij lage snelheden en grote invalshoeken vergroot kan worden, onder andere de Concorde was onworpen om hier gebruik van te maken.
Vliegtuigonderdeel | Aërodynamica
Vlerkprofiel | Profil (Strömungslehre) | Airfoil | Perfil alar | ماهیواره | Profil (aéronautique) | Profilo alare | 翼型 | Profil lotniczy | Aerofólio
"Vleugel (vliegtuig)"