Eric Van Ingelghem 4/08/2000 JAR-FCL / 081 01 01 00 Basics, Law and Definitions Inleiding natuurkunde (deel 2) Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Omzetting potentile -kinetische energie De roller coaster De omzettingsfactor bedraagt 9 voet per knoop, per honderd knopen.Hoog en traag,veelpotenti l e energi e,wei ni g ki neti sche energi eLaag en snel ,wei ni g potenti l e energi e,veelki neti sche energi eLaag en snel ,wei ni g potenti l e energi e,veelki neti sche energi eEric Van Ingelghem 4/08/2000 Brandstof omzetten in hoogte Typische omzettingfactor: 6300 voet-ton per gallon 6300 voetvoor 1 extra gal l on10 mi nuten 10 mi nuten90 knopen5 gal l ons per uurhori zontal e vl ucht90 knopen11 gal l ons per uurkl i mmen aan 630 voet/mi n.Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Brandstof omzetten in energie Voorbeelden Tweezitter,carburatormotor,vastlandingsgestel, vaste schroef: 6172 voet-ton/gallon. Vierzitter, carburatormotor, vast landingsgestel, vaste schroef: 6362 voet-ton/gallon. Vierzitter,injectiermotor,intrekbaarlandingsgestel, schroef met variabele pas: 6410 voet-ton/gallon. Zesplaatsen,twinmotor,intrekbaarlandingsgestel, schroef met variabele pas: 6383 voet-ton/gallon. Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Energie en vermogen ENERGIE VERMOGENHoogte StijgsnelheidBrandstofpeil BrandstofdebietSnelheid ?Hoogte plus snelheid Total energy variometerEnergie omgezet inwrijvingWrijvingsverliesEric Van Ingelghem 4/08/2000 Wrijvingsweerstand Stallstijgsnelheid (fpm)daalsnelheid (fpm)+500-500-1000Luchtsnelheid (KIAS)50 100Eerste segmentTweede segmentEric Van Ingelghem 4/08/2000 Stijgen en dalen in functie van het motorvermogen stijgsnelheid (fpm)daalsnelheid (fpm)+500-500-1000Luchtsnelheid (KIAS)50 1002300 t/min2000 t/min1700 t/minEric Van Ingelghem 4/08/2000 Energiemanagement Kinetische energiePotentile energieTe hoog en te langzaamTotale energiewaarschijnlijk O.K.Duw de stuurknuppel naarvoorControleer of ditvoldoende isTe hoog en te snelTeveel energieVerminder motorvermogenof zorg voor meer "drag"Te laag en te langzaamTe weinig energie ! !Verhoog onmiddellijkmotorvermogenGeen vermogen ?Probeer niet platter tezweven !Kies desnoods eenlandingsplaats dichterbijTe laag en te snelTotale energiewaarschijnlijk O.K.Trek voorzichtig aan destuurknuppelControleer of ditvoldoende isEric Van Ingelghem 4/08/2000 Eigenschappen van de aardatmosfeer Samenstelling: 78 % stikstof, 21 % zuurstof en 1 % waterdamp, argon, kooldioxide, en andere, zeldzame gassen Het begrip temperatuur Temperatuurratio 288273 C in r temperatuuzeeniveau op emperatuur standaardtemperatuur omgevingst + = = =0TTuEric Van Ingelghem 4/08/2000 Temperatuur in standaardatmosfeer Standaardatmosfeer165,66165,66216,66216,66288,16282,66282,66225,66020406080100120100 150 200 250 300Temperatuur, KHoogte, kmEric Van Ingelghem 4/08/2000 Het begrip dichtheid Dichtheid Soortelijk volume Dichtheidsratio VM= mVv = =1zeeniveau op tmosfeer standaarda van dichtheiducht omgevingsl van dichtheid= =0oEric Van Ingelghem 4/08/2000 Het begrip statische druk Druk in gas 1 bar = 1000 mbar = 1000 hP (hectopascal) = 100.000 Pascal Gemiddelde druk op zeeniveau = P0= 101.325 P of 1013,25 mbar of 1,01325 bar Hoogte drukverhoudingzeeniveau op druk statischeruk omgevingsd statische= =0ppoEric Van Ingelghem 4/08/2000 De ideale gaswet p . V = constante of : p . v = R . T R = gasconstante = 286,6 J/kg.K of :T Rp =Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Viscositeit Dekinematischeviscositeitvanlucht bedraagtopzeeniveau0,00001464 m2/sec; op een hoogte van 40.000 voet bedraagt dit 0,000047 m2/sec. v = =dichtheidt viscositei absolute van t cofficienEric Van Ingelghem 4/08/2000 De geluidssnelheid Geluidssnelheid a = snelheid waarmee kleine drukverstoringen zich voortplanten in het fludum R = gasconstante = 286,6 J/kg.K T = absolute temperatuur (K) k = cp/cv ~ 1,4 T R k a =Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Geluidssnelheid en Mach-getal Waarde voor de geluidssnelheid: a ~ 20 \T (in m/sec) ~ 72 \T (in km/u) ~ 39 \T (in kt). Definitie van het Mach-getal: avM =Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Standaardatmosfeer Hoogte(voet).Dichtheids-ratioo \oDruk-ratiooTemp..CTemp.FTemp.ratiouGeluids-snelheidKnotsKinematischeviscositeit v(ft2/sec)0 1.0000 1.0000 1.0000 15.00 59.00 1.0000 661.7 .0001581000 0.9711 0.9854 0.9644 13.02 55.43 0.9931 659.5 .0001612000 0.9428 0.9710 0.9298 11.04 51.87 0.9862 657.2 .0001653000 0.9151 0.9566 0.8962 9.06 48.30 0.9794 654.9 .0001694000 0.8881 0.9424 0.8637 7.08 44.74 0.9725 652.6 .0001745000 0.8617 0.9283 0.8320 5.10 41.17 0.9656 650.3 .0001786000 0.8359 0.9143 0.8014 3.12 37.60 0.9587 647.9 .0001827000 0.8109 0.9004 0.7716 1.14 34.04 0.9519 645.6 .0001878000 0.7860 0.8866 0.7428 .0.84 30.47 0.9450 643.3 .0001929000 0.7620 0.8729 0.7148 -2.82 26.90 0.9381 640.9 .00019710,000 0.7385 0.8593 0.6877 -4.80 23.34 0.9312 638.6 .00020215,000 0.6292 0.7932 0.5643 -14.72 5.51 0.8969 626.7 .00022920,000 0.5328 0.7299 0.4595 -24.60 -12.32 0.8625 614.6 .00026225,000 0.4481 0.6694 0.3711 -34.50 -30.15 0.8281 602.2 .00030230,000 0.3741 0.6117 0.2970 -44.40 -47.98 0.7937 589.5 .00034935,000 0.3099 0.5567 0.2353 -54.30 -65.82 0.7594 576.6 .000405* 36,089 0.2971 0.5450 0.2234 -56.50 -69.70 0.7519 573.8 .000419Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Theorema van Bernoulli p + 1/2 v2 = constant snelheid drukdrukdruksnelheidsnelheid1 2 3Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Snelheidsmeting richting luchtstroom voorste stagnatiepunt achterste stagnatiepunt 2 2 01 v pp += Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Snelheidsmeting Pitot instrument voor snelheidmeting totale druk q dynamische druk q = totale druk - statische druk statische druk Pitot - static systeem totale druk Piton met afzonderlijk static meetpunt q dynamische druk q = totale druk - statische druk statische druk )(2:, 2 01 2 01 ppvdus v pp =+= Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Snelheidsmeting Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Verbeterde snelheden IAS = indicated airspeed CAS = calibrated airspeed (instrument fouten en plaatsingsfouten) EAS = equivalent airspeed (samendrukbaarheid + pressure altitude) TAS = true airspeed (density altitude) 0 = EAS TASo1 = EAS TASEric Van Ingelghem 4/08/2000 Fout door Snelheidsaanduiding Verbeter door: Plaatsing,instrument, drukafwijkingt.o.v. standaardatmosfeer IAS VI

Rekeningte houdenmet instrumentfouten, plaatsingsfouten, Samendrukbaarheid lucht (vanaf 300 knots) CAS VC

Rekeningte houdenmet compressibiliteits-effecten Dichtheidvandelucht afhankelijk van hoogte EAS Ve

Deeldoor voorde betreffende hoogte TAS V

Eric Van Ingelghem 4/08/2000 Geluidssnelheid - hoogte Hoogte Temperatuur Geluidssnelheid Feet F C Knots Zeeniveau 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 50.000 60.000 59,0 41,2 23,3 5,5 -12,3 -30,2 -48,0 -65,8 -69,7 -69,7 -69,7 15,0 5,1 -4,8 -14,7 -24,6 -34,5 -44,4 -54,3 -56,5 -56,5 -56,5 661,7 650,3 638,6 626,7 614,6 602,2 589,6 576,6 573,8 573,8 573,8 Eric Van Ingelghem 4/08/2000 De nparige cirkelvormige beweging rL sin|vm.v2rvvov .cos ov .sin o