VERTICALE VLUCHT

VERTICALE VLUCHT Er zijn vier krachten die op een vliegtuig in vlucht werken: lift, gewicht, stuwkracht en sleep. Krachten zijn vectorgrootheden met zowel een grootte als een richting. De beweging van het vliegtuig door de lucht hangt af van de relatieve omvang en richting van de verschillende krachten. Het gewicht van een vliegtuig wordt bepaald door de grootte en de materialen die worden gebruikt in de constructie van het vliegtuig en op de lading en brandstof die het vliegtuig vervoert. Het gewicht is altijd gericht op het centrum van de aarde. De stuwkracht wordt bepaald door de grootte en het type van het voortstuwingssysteem dat wordt gebruikt in het vliegtuig en op de door de piloot gekozen instelling voor gaspedaal. De stuwkracht wordt gewoonlijk naar voren gericht langs de middellijn van het vliegtuig. Lift en drag zijn aërodynamische krachten die afhankelijk zijn van de vorm en grootte van het vliegtuig, de luchtomstandigheden en de vliegsnelheid. De lift wordt loodrecht op de vliegbaan gericht en de belemmering wordt langs de vliegweg geleid. Net zoals de lift-naar-sleepverhouding een efficiëntieparameter is voor de totale aërodynamica van het vliegtuig, is de kracht-gewichtsverhouding een efficiëntiefactor voor de totale voortstuwing van het vliegtuig. Uit Newton's tweede bewegingswet voor constante massa is kracht F gelijk aan massa m tijden versnelling a: F = m * a Als wij een horizontale versnelling overwegen en de belemmering verwaarlozen, is de netto externe kracht de stuwkracht F. Met de Newtoniaanse gewichtsvergelijking: W = m * g waar W het gewicht is en g de gravitatieconstante gelijk aan 32,2 ft/sec^s in Engelse eenheden en 9,8 m/sec^s in metrische eenheden. Oplossing voor de massa: m = W / g en vervanging van de krachtvergelijking: F = W * a / g F / W = a / g F/W = de verhouding stuwkracht/gewicht en is rechtstreeks evenredig met de versnelling van het vliegtuig. Een vliegtuig met een hoge stuwkracht/gewichtsverhouding heeft een hoge versnelling. Voor de meeste vluchtomstandigheden zal een vliegtuig met een grote stuwkracht/gewichtsverhouding ook een hoge waarde aan overstuwingskracht hebben. Een hoge overdruk leidt tot een hoge stijgsnelheid. Als de stuwkracht/gewichtsverhouding groter is dan één en de belemmering klein is, kan het vliegtuig recht omhoog als een raket versnellen. Ook moeten raketten een stuwkracht ontwikkelen die groter is dan het gewicht van de raket om af te tillen. OPMERKING: We moeten heel voorzichtig zijn bij het gebruik van gegevens over de verhouding stuwkracht/gewicht. Omdat airframes en motoren door verschillende fabrikanten worden geproduceerd en dezelfde motor in verschillende airframes kan worden geplaatst, wordt de verhouding stuwkracht/gewicht van de motor alleen vaak in de literatuur beschreven. Een hoge stuwkracht naar gewicht is een indicatie van de stuwkracht-efficiëntie van de motor. Maar bij het bepalen van de prestaties van het vliegtuig is de belangrijkste factor de stuwkracht naar het gewicht van het vliegtuig, niet alleen de motor. Een ander probleem doet zich voor omdat de stuwkracht van een motor afneemt met de hoogte terwijl het gewicht constant blijft. De verhouding stuwkracht/gewicht voor motoren wordt vaak vermeld in statische omstandigheden op het niveau van het zee, wat de maximumwaarde oplevert die de motor zal produceren.