In dit hoofdstuk leggen we uit hoe een vliegtuig draagkracht ontwikkelt om te kunnen vliegen. De draagkracht wordt lift genoemd. Om meer te weten te komen over lift leggen we eerst iets uit over lucht en luchtdruk.
Lucht is een samenstelling van verschillende gassen. Idealiter ziet de samenstelling van lucht er als volgt uit:
|
|
Luchtdruk is de kracht die het gewicht van een verticale kolom lucht op 1 m² aardoppervlak uitoefent. Deze kracht wordt uitgedrukt in hectoPascal (hPa). Onderin de kolom lucht is de druk het grootst. Naarmate we stijgen neemt de druk af doordat het aantal aanwezige luchtdeeltjes (luchtmoleculen) per volume lucht afneemt.
|
|
|
Niet alleen door hoogte kan de luchtdruk afnemen, ook door verwarming van lucht neemt de luchtdruk af. Door verwarming zet lucht uit en zijn er minder luchtdeeltjes per volume lucht aanwezig. Het gevolg is een lagere luchtdruk.
De vleugels van een vliegtuig leveren de draagkracht om te kunnen vliegen. Deze draagkracht wordt lift genoemd. Door de lift wordt de zwaartekracht overwonnen en kan een vliegtuig opstijgen. Er zijn verschillende theorieën die lift verklaren. Wij noemen Bernoulli als verklaring voor het ontstaan van lift.
Daniel Bernoulli was een in Nederland geboren, Zwitserse wetenschapper. Hij legde het verband tussen druk en snelheid in een luchtstroming: De luchtsnelheid neemt toe als de luchtdruk afneemt en omgekeerd. Er gaat daarom nooit energie verloren.
Volgens Bernoulli ontstaat lift door drukverschillen in luchtdichtheid aan de onder -en bovenkant van een vleugel:
| Bij een dwarsdoorsnede van een vleugel zien we een gebolde bovenkant. Als twee luchtdeeltjes tegelijk vanaf de voorzijde van de vleugel vertrekken en elkaar tegelijk weer treffen aan de achterzijde van de vleugel, moet het luchtdeeltje dat over de bovenzijde 'vliegt' een langere weg afleggen ten opzichte van het luchtdeeltje dat de onderzijde neemt. |
|
| Om gelijktijdig aan te komen, moet het luchtdeeltje zich over de bovenzijde dus sneller voortbewegen ten opzichte van het luchtdeeltje dat de onderzijde neemt. |
|
| Volgens Bernoulli geeft een hogere snelheid een lagere druk. In ruimte A ontstaat daarom een lagere druk (onderdruk) ten opzichte van ruimte B waar een hogere druk (overdruk) heerst. |
|
| Volgens Bernoulli 'zuigt' de onderdruk in ruimte A de vleugel naar boven. Er is meer onderdruk dan overdruk: A is groter dan B. De onderdruk aan de bovenzijde van de vleugel zorgt voor de lift. |
|
De demo stopt hier. U kunt de gehele Cd-rom 'Vliegen voor beginners' bestellen voor slechts 11 euro inclusief BTW en verzendkosten. Bestellen: klik hier!