8.3. Theory of Flight: Polaire Curve

Question 1

Wat kan men uit de grafiek met de snelheidspolaire afleiden/aflezen? (meerdere antwoorden mogelijk, maar niet noodzakelijk.)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven.
B)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men afleiden hoe groot de manoeuvreersnelheid is.
C)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig de meeste (horizontale) afstand kan afleggen.
D)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men afleiden hoe groot de invalshoek bij elke snelheid is.
E)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men afleiden hoe groot het kritisch Mach-getal is.

Answer 1

Oplossingen;
A)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven.
C)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig de meeste (horizontale) afstand kan afleggen.

Opmerking(en):
Algemeen: Het hoogste punt in de snelheidspolaire geeft de snelheid weer waarbij het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven. Het raakpunt van de raaklijn door de oorsprong geeft de snelheid weer waarbij het vliegtuig het verste (= afstand) kan vliegen.
Oplossingen;**
A)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven.
C)) Uit de grafiek van de snelheidspolaire kan men in een glijvlucht afleiden bij welke vliegsnelheid het vliegtuig de meeste (horizontale) afstand kan afleggen.

**Opmerking(en):∙
Algemeen: Het hoogste punt in de snelheidspolaire geeft de snelheid weer waarbij het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven. Het raakpunt van de raaklijn door de oorsprong geeft de snelheid weer waarbij het vliegtuig het verste (= afstand) kan vliegen.

Question 2

Waar bevindt zich het punt op de snelheidspolaire dat de snelheid aangeeft waarbij het vliegtuig het langste (= tijd) in de lucht kan blijven?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft is het meest rechtse punt in de snelheidspolaire.
B)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft is het meest linkse punt in de snelheidspolaire.
C)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft kan men terugvinden door vanuit de oorsprong een raaklijn te tekenen aan de snelheidspolaire. Het resulterende raakpunt geeft vervolgens aan bij welke snelheid men de grootste afstand kan afleggen.
D)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft is het hoogste punt in de snelheidspolaire.
E)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft is het laagste punt in de snelheidspolaire.

Answer 2

Oplossing;
D)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijtijd weergeeft is het hoogste punt in de snelheidspolaire.

Verklaring;
Als je zo lang mogelijk (= tijd) in de lucht wil blijven, dan moet je daalsnelheid zo klein mogelijk zijn. Aangezien de daalsnelheid op de verticale as wordt weergegeven, bevindt de laagste daalsnelheid zich zo kort mogelijk bij de horizontale as. Bij de meeste grafieken - waar de verticale as naar boven wijst - zou dit het laagste punt zijn, maar aangezien de daalsnelheid bij de snelheidspolaire naar onder wijst is dit het hoogste punt.

Question 3

Waar bevindt zich het punt op de snelheidspolaire dat de snelheid aangeeft waarbij het vliegtuig de meeste afstand kan overbruggen?
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft is het meest rechtse punt in de snelheidspolaire.
B)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft is het meest linkse punt in de snelheidspolaire.
C)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft is het laagste punt in de snelheidspolaire.
D)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft kan men terugvinden door vanuit de oorsprong een raaklijn te tekenen aan de snelheidspolaire. Het resulterende raakpunt geeft vervolgens aan bij welke snelheid men de grootste afstand kan afleggen.
E)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft is het hoogste punt in de snelheidspolaire.

Answer 3

Oplossing;
D)) Het punt op de snelheidspolaire dat de grootste glijafstand weergeeft kan men terugvinden door vanuit de oorsprong een raaklijn te tekenen aan de snelheidspolaire. Het resulterende raakpunt geeft vervolgens aan bij welke snelheid men de grootste afstand kan afleggen.

Question 4

Een vliegtuig bevindt zich in een horizontale evenwichtsvlucht aan kruissnelheid. Hoe kan zo een vliegtuig versnellen als er geen voortstuwing meer is. (met versnellen bedoelt men hier enkel een positieve versnelling die leidt tot een toename van snelheid.)
.
(Probeer eerst zonder MCQ!)
.
.
A)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan versnellen door de (achterrand)kleppen in neutrale toestand te zetten. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)
B)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan men niet meer gecontroleerd doen versnellen. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)
C)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan versnellen door de invalshoek kleiner te maken. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)
D)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan versnellen door overtollig gewicht (zoals brandstof) te dumpen. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)
E)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan versnellen door de staart te draaien zodat deze in de wind staat. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)

Answer 4

Oplossing;
C)) Een niet-voortgestuwd vliegtuig kan versnellen door de invalshoek kleiner te maken. (we gaan ervan uit dat het vliegtuig zich in evenwichtsvlucht bevindt rond de kruissnelheid.)

Opmerking(en):
A)) Wanneer een vliegtuig in evenwichtsvlucht is (bij kruissnelheid) dan zullen de achterrandkleppen al in neutrale stand staan. Deze achterrandkleppen worden enkel bij lage snelheden gebruikt om meer lift te genereren, maar het nadeel is wel dat men ook meer weerstand genereert. Hierdoor staan deze meestal al in neutrale stand bij een evenwichtsvlucht.
E)) Door de neus en staart in de richting van de stroming te zetten kan men de weerstand wel verkleinen waardoor het vliegtuig minder snel vertraagt of sneller versnelt. Hoe dan ook staat in normale omstandigheden de neus en staart al in de richting van de stroming aangezien dit het minste weerstand oplevert én het vliegtuig daardoor efficiënter kan vliegen.

Question 5

Waarom is een (relatief) hoge snelheid in een glijvlucht nadelig als men zo lang mogelijk in de lucht wil blijven of zo veel mogelijk afstand wil afleggen?

Answer 5

Oplossing;
In een glijvlucht is een (relatief) hoge snelheid nadelig omdat de parasitaire weerstand dan sterk toeneemt. Hierdoor zal de totale weerstand bij een (relatief) hoge snelheid ook groot zijn voor dezelfde hoeveelheid lift.

Question 6

Waarom is een (relatief) lage snelheid in een glijvlucht nadelig als men zo lang mogelijk in de lucht wil blijven of zo veel mogelijk afstand wil afleggen?

Answer 6

Oplossing;
In een glijvlucht is een (relatief) hoge snelheid nadelig omdat de geïnduceerde weerstand dan sterk toeneemt. Hierdoor zal de totale weerstand bij een (relatief) lage snelheid ook groot zijn voor dezelfde hoeveelheid lift.