Modificatie Flight Controls - Portfolio Matthijs van Essen

Modificatie flight controls 2a1ap Aviation Studies
1. Definitie Flight Controls
Tijdens een vlucht heeft het vliegtuig te maken met stromingen en krachten die werken op het
vliegtuig (1.1). Door de flight controls wordt de kracht van de stroming gebruikt om het vliegtuig van
richting te laten veranderen. De flight controls van een vliegtuig zorgen er dus voor dat de piloot het
vliegtuig kan besturen. De besturing van een vliegtuig is verdeeld in primary flight controls (1.2) en
secundairy flight controls (1.3). Veiligheid is in de luchtvaart van groot belang, daarom zijn er
wettelijke eisen waaraan de luchtvaart zich moet houden. Tevens zijn er eisen van de opdrachtgever
(1.4). Deze eisen zijn van toepassing op alle onderdelen die worden gebruikt (1.5).
1.1 Theorie
Tijdens een vlucht heeft het vliegtuig te maken met de luchtstroom rond het vliegtuig. Of de
stroming laminair of turbulent is hangt af van verschillende factoren, onder andere snelheid,
aanstroom, invalshoek en ruwheid van het oppervlak. De stroming rond een vleugelprofiel wordt
met behulp van de aerodynamica (1.1.1) uitgelegd. Naast luchtstromen werken er ook verschillende
krachten op een vliegtuig. (1.1.2). De krachten rond de assen van het vliegtuig kunnen worden
veranderd met behulp van de flight controls. De besturingsvlakken (1.1.3) zijn onderdeel van deze
flight controls. Hiermee kunnen verschillende bewegingen rond de x-as, z-as en y-as worden
gemaakt.
1.1.1 Aerodynamica
Aerodynamica of stromingsleer is de wetenschap die zich bezighoudt met de stromingen van lucht en
andere gassen om een lichaam heen. Met behulp van de wet van Bernoulli en de Continuïteitswet
kan dit beter worden uitgelegd (1.1.1a). Een luchtstroom rond een vleugelprofiel die omslaat van
laminair naar turbulent wordt het omslagpunt genoemd (1.1.1b). Dit omslagpunt is echter
afhankelijk van het type vleugelprofiel (1.1.1c)
1.1.1a Wetten
Er zijn twee wetten die van toepassing zijn wanneer het vliegtuig een beweging in de lucht maakt.
1. Wet van Bernoulli
2. Continuïteitswet
Ad 1 Wet van Bernoulli
De wet van Bernoulli (formule 1) wordt ook wel de wet van behoud van energie genoemd. Deze wet
mag alleen worden toegepast langs een stroomlijn. Tevens moet de stroming niet-visceus, stationair
en adiabatisch zijn. Adiabatisch wil zeggen dat er geen energie van buiten mag worden toegevoegd
of worden onttrokken. De wet van Bernoulli zegt dat de totale hoeveelheid energie per volumeeenheid
van de lucht constant is. De som van de dynamische druk: ½ ∙ ρ ∙ v² en de statische druk: p +
ρ ∙ g ∙ h blijft dus constant.
Wet van Bernoulli
p1 + ½ ∙ ρ1 ∙ v1 2 + ρ1 g ∙ h1 = p2 + ½ ∙ ρ2 ∙ v2 2 + ρ2 ∙ g ∙ h2 Formule 1
Hierin is: p = druk [N/m 2 ]
ρ = dichtheid [kg/m 3 ]
v = snelheid [m/s]
g = valversnelling [m/s 2 ]
h = hoogte [m]
Ad 2 Continuïteitswet
De continuïteitswet (formule 2) wordt ook wel wet van behoud van volume genoemd. Voor een niet
samendrukbare, willekeurige en stationaire stroming geldt deze continuïteitswet (figuur 1.1). Deze
6