Flygplan
Från Rilpedia
Flygplan är benämningen på en luftfarkost som används för transport av människor och varor. Föraren kallas pilot. Ett flygplan startar och landar oftast på en flygplats. Ett passagerarflygplan är ett flygplan vars syfte är att frakta passagerare och deras bagage. Ett fraktflygplan används till att frakta varor. Flygplan kan även beväpnas och användas som stridsflygplan.
Först att under kontrollerade former flyga var Ibn Firnas som år 875 glidflög från ett murkrön vid en dal i Andalusien, Spanien[källa behövs]. Bröderna Wright anses av de flesta historiskt sett varit de första att på ett kontrollerat sätt styra en luftfarkost framdriven av motorkraft, vilket skedde i Kitty Hawk den 17 december 1903. Den teknik som låg till grund för deras framgång hade till stor del provats ut av andra pionjärer, men de gjorde även egna prov i en egentillverkad vindtunnel. [1] Trots att flygplan funnits sedan början av 1900-talet har utvecklingen inte stannat av; med sina annorlunda konstruktioner har Burt Rutan av många flygintresserade ansetts som en modern pionjär.
Innehåll |
Så flyger det
För att ett flygplan ska kunna flyga måste det generera en lyftkraft som i planflykt är lika stor som sin tyngd samt ha tillgång till en dragkraft som är minst lika stort som sitt luftmotstånd. Lyftkraft genereras när flygplanets vinge tvingas framåt genom luften och på grund av sin anfallsvinkel (framkanten högre än bakkanten) accelererar luft tvärs vingens rörelseriktning, i normalfallet nedåt. För att accelerera luften utövar vingen en kraft på denna. Denna kraft motsvarar en lika stor motkraft som luften utövar på vingen enligt Newtons tredje lag. Denna motkraft är lyftkraften. Lyftkraften ökar med farten och med vingens anfallsvinkel upp till den gräns där vingen överstegras. Tillräcklig lyftkraft kan erhållas genom lämpliga kombinationer av fart och anfallsvinkel (högre fart kräver lägre anfallsvinkel och tvärtom). En vingprofil (motsvarande vingens lodräta genomskärning i flygriktningen) har strömlinjeform och är oftast något välvd för att ge ett lämpligt förhållande mellan lyftkraft och motstånd beroende på typ av flygplan. Ett flygplan speciellt avsett för avancerad flygning har ofta en symmetrisk vingprofil för att ha god manöverförmåga i alla flyglägen, även i ryggläge. Nödvändig framdrivningskraft, dragkraft, genereras genom en lämplig framdrivningsanordning samt även av tyngdkraften när flygplanet sjunker eller dyker mot lägre höjd. Tyngdkraften är tillsammans med termik den enda drivkällan för segelflygplan. Beroende på avsett användningsområde och önskade prestanda anpassas vingprofil, vingform i övrigt och vingyta för varje typ av flygplan, liksom kroppsstorlek och kroppsform, framdrivningsanordning, vikt samt stabiliserings- och styrytor. Flygkroppen med dess nyttolast (passagerare och last) ger normalt ett mycket stort bidrag till flygplanets vikt och luftmotstånd. Vid start från kort bana (kort accelerationssträcka för att uppnå tillräcklig fart) och start från hög höjd (tunn luft) måste flygplanets totalvikt därför oftast minskas jämfört med normalfallet. I sådana fall tillåts färre passagerare eller mindre last, även bränsle, än normalt.
Kraften till den framåtriktade rörelsen kommer i trafikflygplan från antingen propellermotorer eller jetmotorer. De senare är antingen av typ enkelströmsmotor eller dubbelströmsmotor och den senare har oftast en fläkt i den yttre luftflödet. Jetmotorn fungerar genom att kompressorer framtill på motorn (bland annat den stora fläkt som syns) komprimerar luften och trycker in den i brännkamrarna under högt tryck. Där sprutas bränslet in och förbränns kontinuerligt. De upphettade avgaserna expanderar genom turbinen, där en del av energin återförs genom motoraxeln till kompressorn. Avgaserna har efter turbinen fortfarande högre fart än gashastigheten i inloppet, vilket innebär att det uppstår en kraft framåt i motorn: dragkraft. En turbopropmotor (turbindriven propellermotor) fungerar principiellt på ungefär samma sätt, men här tar turbinen upp all energi i avgaserna och driver en propeller, som i sin tur skapar framdriften. Detta ger bättre bränsleekonomi vid lägre farter.
Flygplan manövreras genom att påverka luftströmmen med roder i bakkanten av vingarna, fena och stabilisator, skevroder, sidroder respektive höjdroder. Skevrodren sitter (oftast) längst ut på vingarna och med det kan flygplanet lutas i sidled/bankas för att underlätta svängar. Fenan får flygplanet att flöjla mot den inströmmande luften och med sidorodret på fenan styr piloten noggrannare i girled. Höjdrodren på den horisontella stabilisatorn, styr planets nos upp eller ner och används när flygplanet skall öka eller minska anfallsvinkeln. Vid låga hastigheter, det vill säga start och landning, fälls klaffar ut i bakkant av vingen. Dessa ger en mer välvd vingform och ger därmed större lyftkraft vid en given anfallsvinkel och hastighet. En viss typ av klaffar, Fowlerklaffar, ger även en större vingyta som bidrar till en ökning av lyftkraften. Alla typer av klaffar ger också ett högre luftmotstånd, vilket hjälper planet att sakta ner inför landning. Ytterligare luftmotstånd kan erhållas med luftbromsar, som oftast sitter på ovansidan av vingen och används när flygplanet bromsar in efter landning eller i luften.
Historia
De första försöken med flygning gjordes av kineser för 1000 år sedan [källa behövs] med hjälp av drakar och även med varmluftsballonger. Det förekommer uppgifter om flygförsök av Ibn Firnas i det islamska Spanien år 875. I Europa skissade Leonardo da Vinci, född 1450 och död 1519, på de första flygplanliknande konstruktionerna; en mandriven flaxande konstruktion, en helikopter och även en fallskärm. Det kom inte längre än till skisser, för att det inte fanns någon drivkälla som kunde få flygetygen i luften. I Europa började de första experimenten med varmluftballonger, Montgolfièrer, under 1700-talet och vätgasballonger utvecklades från slutet av det århundradet. Man började snart experimentera med framdrivning, men de första riktiga luftskeppen kom först med kolvmotorerna, som började utvecklas i början av 1900-talet. Luftskeppen fick en snabb utveckling fram till den stora, spektakulära olyckan med Hindenburg i New York 1937.
Under slutet på 1800-talet experimenterades på många håll med flygning enligt principen tyngre än luft. Tysken Otto Lilienthal var troligen den förste som flög ett friflygande glidflygplan. Han gjorde försök och mätningar på modeller och många bemannade glidflygningar. Innan han kunnat verifiera sina teorier om flygning med hjälp av kolvmotordriven propeller, omkom han 1896 vid ett haveri under experimenten. Även i Frankrike och England utfördes aerodynamiska studier och försök, men inga lyckades, därför att det inte fanns någon bra drivkälla. Man experimenterade även med ångmaskiner, men flygmaskinerna blev för tunga för att kunna lyfta.
De amerikanska bröderna Wright följde med stort intresse Lilienthals planer. De experimenterade med flera modeller, konstruerade en förbränningsmotor som installerades i ett biplan med två skjutande propellrar. De lyckades 1903 göra den första flygningen. Detta blev inledning till en mycket snabb utveckling, som möjliggjordes av kolvmotorutvecklingen.
Bröderna Wright väckte ett flygplansintresse världen över. En engelsk tidning satte ut ett pris på 1000 pund till den första som flög över den engelska kanalen. Vinnaren blev fransmannen Louis Blériot som flög sträckan i juli 1909. Efter det började flygindustrin utvecklas i snabb takt. 1931 byggdes det första planet drivet av fyra motorer, det kunde ta 16 passagerare och flyga på 2000 meters höjd. I Sverige byggdes det första planet 1909-1910. 1919 invigdes det första reguljärflyget som gick mellan London och Paris.
Flygplanen fortsatte att utvecklas under världskrigen. Under första världskriget hade man utvecklat plan som kunde komma upp i 200 km/h och under det andra kunde de komma upp i över 650 km/h. Vissa plan, som till exempel Messerschmitt Me 163 (raketplan) tillät hastigheter upp emot 960 km/h.
Flygplan och miljön
I takt med att människan blivit medveten om miljöförstöring, har flygplan många gånger pekats ut som en stor miljöbov. Förslag som kommit är att fler långresor, om möjligt, borde ske med båt eller tåg, att antalet flygresor och flygplansavgångar minskas ned samt att affärsvärlden och den internationella diplomatin i högre grad använder sig av videokonferens. Allt detta medan flygplansbranschen föreslås satsa mer på att försöka utveckla mer miljövänliga flygplan.
Internationella klimatpanelen (IPCC) anger enligt LFV:s webbsida att flygtrafiken idag svarar för omkring 2 procent av de globala utsläppen av koldioxid. Tillsammans med utsläppen av kväveoxider, vattenånga och effekter från kondensstrimmor, beräknas flyget svara för 3,5 procent av människans totala påverkan på klimatet. Fram till 2050 kan flygets andel av koldioxidutsläppen stiga till 3 procent och den samlade påverkan på klimatet till 4-15 procent, men mest sannolikt 5-6 procent.[2]
Externa länkar
- Wikimedia Commons har media som rör Flygplan
- Young Pilots i Stockholms län
Referenser
- Wikimedia Commons har media som rör Flygplan
