5.1.2 DE LIFTFORMULE
Hiervoor is beschreven dat de draagkracht afhankelijk is van:
| 1. de luchtsnelheid | (V) | |
| 2. de grootte van het vleugeloppervlak | (S) | |
|
3. de aanvalshoek van de vleugel 4. de eigenschappen van het vleugelprofiel |
(α) | }CL |
| 5. de luchtdichtheid | (ρ) |
De draagkracht wordt in formulevorm als volgt geschreven: L = CL ½ ρV2 S
De luchtdichtheid geven we aan met het teken ρ en we spreken dit uit met rho. De andere letters betekenen:
| L = | lift, draagkracht in Newton |
| CL = | liftcoëfficiënt (coëfficiënt is de vermenigvuldigingsfactor) De grootte van de liftcoëfficiënt is afhankelijk van de aanvalshoek en de eigenschappen van het vleugelprofiel. |
| ρ = | Rho (ρ) is de luchtdichtheid in kg/m3 |
| V2 = | de snelheid in m/s van de aanstromende lucht in het kwadraat |
| S = | het vleugeloppervlak in m2 |
We zeggen dan: de lift is gelijk aan de liftcoëfficiënt keer de dynamische druk (½ ρ V²), keer het vleugeloppervlak.
Eerste voorbeeld:
Een LS4 met 80km/h, 90 km/h en 110 km/h
LS4a plus piloot = 350 kg = 3500 N
vleugeloppervlak = 10,5 m2
snelheid 80 km/h = 22 m/s
luchtdichtheid = 1,225 kg/m3
L = G (we gaan er van uit dat de lift gelijk is aan het gewicht)
L = CL½ ρV2S dus 3500 = CL * 1/2 * 1,225 * 484 * 10.5 dus CL = 1,1
LS4a plus piloot = 350 kg = 3500 N
vleugeloppervlak = 10,5 m2
snelheid 90 km/h = 25 m/s
luchtdichtheid = 1.225 kg/m3
L = CL½ ρV2S dus 3500 = CL * 1/2 * 1,225 * 625 * 10.5 dus CL = 0,9
LS4a plus piloot = 350 kg = 3500 N
vleugeloppervlak = 10,5 m2
snelheid 110 km/h = 30,6 m/s
luchtdichtheid = 1,225 kg/m3
L = CL½ ρV2S dus 3500 = CL * 1/2 * 1,225 *934 * 10.5 dus Cl = 0.6
.jpg)
Wanneer je de Cl-waarde hebt uitgerekend, dan kun je in de grafiek CI vs hieronder aflezen hoe groot de aanvalshoek is.
- Bij 80 km/h (Cl = 1,1) vliegt het zweefvliegtuig met een aanvalshoek van 12° en zit het niet ver van z'n overtreksnelheid.
- Bij 90 km/h (Cl= 0,9) vliegt het vliegtuig met een aanvalshoek van ongeveer 9 graden
- Bij 110 km/h (Cl= 0,6) vliegt de LS4 met een aanvalshoek van ongeveer 5 graden.
Wanneer we de kritische aanvalshoek overschrijden (ongeveer 15°) dan zal de luchtstroom loslaten, te beginnen achteraan de vleugel, en uiteindelijk onvoldoende lift genereren waardoor het vliegtuig niet meer vliegt. Het is in stall. Dit komt typisch voor wanneer we steeds trager vliegen (stuurknuppel naar achter trekken om de grotere aanvalshoek te laten compenseren voor de tragere snelheid), maar theoretisch bij elke snelheid als door een verstoring de aanvalshoek te groot wordt.
Tweede voorbeeld:
ASK21 plus 2 piloten = 600 kg = 6000 N
vleugeloppervlak = 17,95 m2
snelheid 80 km/h = 22.2 m/s
luchtdichtheid = 1,225
L = CL½ ρV2S dus 6000 = Cl * 1/2 * 1.225 * 493 * 17,95 dus Cl = 1,1
ASK21 plus 2 piloten = 600 kg = 6000 N
vleugeloppervlak = 17,95 m2
snelheid 90 km/h = 25 m/s
luchtdichtheid = 1,225
L = CL½ ρV2S dus 6000 = Cl * 1/2 * 1,225 * 625 * 17,95 dus Cl = 0,9
ASK21 plus 2 piloten = 600 kg = 6000 N
vleugeloppervlak = 17,95 m2
snelheid 110 km/h = 30.6 m/s
luchtdichtheid = 1.22
L = CL½ ρV2S dus 6000 = Cl * 1/2 * 1,225 * 936 * 17,95 dus Cl = 0,6
Conclusie: De snelheid waarmee je vliegt is van grote invloed op de aanvalshoek en op de draagkracht.
