A repülés kultúraA repülés kultúra

ÁRAMLÁS

„ „ a repülés az előrelátás a repülés az előrelátás művészete…”művészete…”

Kerekes László Kerekes László

20/364692120/3646921

laszlo.kerekes@hmth.hu

www.hffa.huwww.hffa.hu

TÖRTÉNELEMTÖRTÉNELEM

•1738 Bernoulli – áramlástan

•1783 Montgolfier – ballon

•1853 Sir George Cayley – az első vitorlázórepülés

•1890. Wright testvérek – az első „kormányozható” repülő

•1891. Otto Lilienthal „A madarak repülése” 15m siklás (1896 baleset)

•1903 Kitty Hawk (Wright testvérek) első motoros repülés (36m,12 s)

•1955 Francis Rogallo – sárkányrepülő

•1960-as évek: irányítható ejtőernyő

Történelem és család• statikus felhajtóerő

ballon

• dinamikus felhajtóerővitorlázó repülés

merev szárnyú (rigid)

rugalmas súlypontkormányzású (flexibile)

hajlékony struktúra (paraglider) merev

motoros repülés

motoros repülő (UL-plane-Boeing)

motoros súlypontkormányzású (SES)

motoros siklóernyő

• hajtóerővel repülőűrhajó

AERODINAMIKA

1. Áramlás

2. Állásszög

3. Miért repül előre az ernyő?

1. Az áramlás hatása a testekre

• Aerodinamika - áramlás (sebesség)

• Kontinuitás – a folytonosság törvénye

• Bernoulli törvénye - energiamegmaradás

• Általános gáztörvény

• Nyomásviszonyok

A kéz áramlásban…

A terep áramlásban…

A szél + domborzat :LÉGÁRAMLÁS HATÁSALÉGÁRAMLÁS HATÁSA

LUV OLDAL LEE OLDAL

LÉGÁRAMLÁS HATÁSALÉGÁRAMLÁS HATÁSA

(az áramlás bemutatkozik)(az áramlás bemutatkozik)

Kontinuitás törvénye - Kontinuitás törvénye - anyagmegmaradásanyagmegmaradás

AA11*v*v11= A= A22*v*v22

Bernoulli törvénye - Bernoulli törvénye - energiamegmaradásenergiamegmaradásEh1 + Ep1 + Ev1= Eh2 + Ep2 + Ev2Eh1 + Ep1 + Ev1= Eh2 + Ep2 + Ev2

E= m*g* h + m*p/ E= m*g* h + m*p/ ςς + m*v + m*v22/2/2

(kg*m(kg*m22/s/s2 2 ;; kg*N/m kg*N/m2 2 ** mm33/kg ; kg* m/kg ; kg* m22/s/s22) = Nm) = Nm

Hogyan működik a profilHogyan működik a profil

Levegő áramlási irányának megváltoztatásaLevegő áramlási irányának megváltoztatása =>=> áramvonal görbület áramvonal görbület =>=> indukált sebesség indukált sebesség =>=> nyomásváltozás nyomásváltozás =>=> cirkuláció cirkuláció

NyomáseloszlásNyomáseloszlás

F=p*A

Torló nyomásTorló nyomásm-tömegű, v-sebességű test mozgási m-tömegű, v-sebességű test mozgási

energiájaenergiája

Mozgási energia: Mozgási energia: EEmm=½*m=½*m**vv22

Nyomási energia: Nyomási energia: EEpp = m*p /= m*p /ςς

Az áramlás okozta nyomás: p= ½*Az áramlás okozta nyomás: p= ½*ςς*v*v22

2. Állásszög

• Állásszög fogalmaÁllásszög fogalma

• Állásszög értelmezése áramlásbanÁllásszög értelmezése áramlásban

• Állásszög értékei, összefüggései a Állásszög értékei, összefüggései a sebességgelsebességgel

• Állásszög csőrlésben, motorozásbanÁllásszög csőrlésben, motorozásban

• Állásszög fordulóbanÁllásszög fordulóban

2. Állásszög

Állásszög fogalmaÁllásszög fogalma

A PROFIL

=0,003=0,003

=0,017=0,017

=0,18=0,18

=0,4=0,4

=0,6=0,6

=1,2=1,2

=1,34=1,34

2. Állásszög

A PROFILA PROFIL

Bernoulli törvénye - Bernoulli törvénye - energiamegmaradásenergiamegmaradásEh1 + Ep1 + Ev1= Eh2 + Ep2 + Ev2Eh1 + Ep1 + Ev1= Eh2 + Ep2 + Ev2

E= m*g* h + m*p/ E= m*g* h + m*p/ ςς + m*v + m*v22/2/2

Torló nyomásTorló nyomásm-tömegű, v-sebességű test mozgási m-tömegű, v-sebességű test mozgási

energiájaenergiája

Mozgási energia: Mozgási energia: EEmm=½*m=½*m**vv22

Nyomási energia: Nyomási energia: EEpp = m*p /= m*p /ςς

Az áramlás okozta nyomás: p= ½*Az áramlás okozta nyomás: p= ½*ςς*v*v22

NyomáseloszlásNyomáseloszlás

F=p*A

L=1/2*A*L=1/2*A*ςς*v*v2*2*cc

A légerő számítása

Az áramlás okozta nyomás: p= ½*Az áramlás okozta nyomás: p= ½*ςς*v*v22

PP = f(= f() = ½*) = ½*ςς*v*v2*2*cc

F=p*AF=p*A

2. Állásszög

Állásszög Állásszög értelmezése értelmezése áramlásbanáramlásban

2. Állásszög

Állásszög értékei, Állásszög értékei, összefüggései a sebességgelösszefüggései a sebességgel

2. Állásszög

Állásszög csőrlésbenÁllásszög csőrlésben

2. Állásszög

Állásszög motorozásbanÁllásszög motorozásban

2. Állásszög

Állásszög fordulóbanÁllásszög fordulóban

Felhajtóerő

FFyy== ccyy A A ςς VVaa22 / 2 / 2

FFyy a felhajtóerő, a felhajtóerő,ccyy a felhajtóerő-tényező (mértékegység nélküli szám (profil, állásszög)) a felhajtóerő-tényező (mértékegység nélküli szám (profil, állásszög))AA a szárny felülete a szárny felülete ςς a levegő sűrűsége, a levegő sűrűsége, VVaa a levegő áramlási sebessége, a levegő áramlási sebessége,

Légellenállás

FFxx = = ccxx AA ςς VVaa22 / 2/ 2

FFxx a légellenállás a légellenállásccxx az ellenállási tényező (mértékegység nélküli szám). az ellenállási tényező (mértékegység nélküli szám). AA a test egy jellemző mérete (felülete), a test egy jellemző mérete (felülete), ςς a levegő sűrűsége a levegő sűrűségeVVaa az áramlás zavartalan sebessége a testhez kötött koordináta- az áramlás zavartalan sebessége a testhez kötött koordináta-rendszerben (esetünkben a levegő sebessége), rendszerben (esetünkben a levegő sebessége),

A légerő felbontása

Cx

Cy

Állásszög hatása a szárnyra

A motor nélküli repülés jellemzőiA motor nélküli repülés jellemzői

3. Akkor most miért is nem repül hátrafelé az ernyő?

Állásszög fogalmaÁllásszög fogalma

Miért repül előre?

A terep áramlásban…

NyomáseloszlásNyomáseloszlás

F=p*A

Felhajtóerő

FFyy== ccyy A A ςς VVaa22 / 2 / 2

FFyy a felhajtóerő, a felhajtóerő,ccyy a felhajtóerő-tényező (mértékegység nélküli szám (profil, állásszög)) a felhajtóerő-tényező (mértékegység nélküli szám (profil, állásszög))AA a szárny felülete a szárny felülete ςς a levegő sűrűsége, a levegő sűrűsége, VVaa a levegő áramlási sebessége, a levegő áramlási sebessége,

Légellenállás

FFxx = = ccxx AA ςς VVaa22 / 2/ 2

FFxx a légellenállás a légellenállásccxx az ellenállási tényező (mértékegység nélküli szám). az ellenállási tényező (mértékegység nélküli szám). AA a test egy jellemző mérete (felülete), a test egy jellemző mérete (felülete), ςς a levegő sűrűsége a levegő sűrűségeVVaa az áramlás zavartalan sebessége a testhez kötött koordináta- az áramlás zavartalan sebessége a testhez kötött koordináta-rendszerben (esetünkben a levegő sebessége), rendszerben (esetünkben a levegő sebessége),

A légerő felbontása

Cx

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!