Grondsnelheid versus luchtsnelheid, ofwel de invloed van de wind

Als Henri nou eens een 20cm wollen draadje op de cockpit van zijn toestel plakt en boven de cockpit een flycam laat registeren of dat draadje recht blijft gedurende het aanvliegen van de spin, dan weten we of er spake is van slip en hoe de spin aangevlogen wordt. Bovendien is te zien of er een kleine helling is.
Natuurlijk ruim voor de spin de prop stilzetten.

 

Potverdorie!

Kom ik terug van een gezellig familie weekeindje, moet ik al weer puinruimen in de discussie.

Henri, (en ten dele ook Hans)je begrijpt er nóg steeds niks van:
Wat wij beschrijven, is hier het gevolg van. Bekijk een vliegtuig recht van opzij. Het grootste oppervlakte is het kielvlak. Het is dus logisch dat bij een 90 graden crossind de kracht die deze wind op een kist zet, op het kielvlak groter is dan op de neus, sterker nog, dat is simpele natuurkunde. Dat wil dus zeggen dat het kielvlak méér verplaatst door de wind, dan de neus. Effectief: het toestel draait de neus de wind in, naast dat het verlijert natuurlijk.

Waarom doet een Boeing dat dan niet? Omdat er door de voorwaartse snelheid óók een luchtstroom ontstaat, de luchtsnelheid. Kijk nu recht van voren en laat het toestel iets gieren in de vliegwind. Als het gaat gieren, ontstaat er bij het kielvlak een tegenmoment, omdat het kielvlak niet meer recht op de vliegwind staat, wat een resulterende kracht opwekt.

Welnu, bij een Boeing 747 is de voorwaartse snelheid dermate groot, naar verhouding, dat de kracht die de zijwind op het kielvlak uitoefent, teniet gedaan wordt door bovenstaand beschreven kracht, verwaarloosbaar is.

Dit IS en BLIJFT de denkfout die je maar BLIJFT maken..........
Er "DRUKT" géén wind tegen de zijkant van het kielvlak, al waait het 100000 km /u !!!!!!!! Ook niet tegen de voorkant!!!!!! Zou je die wind kunnen voelen dan zou de zogenaamde slipmeter (een simpel gewichtje in een banaanvormig glaasje) dat ook aangeven. NEEEEE dus.
Ook de verhouding waar je steeds op terugkomt heeft er geen jota mee te maken, ook al is er maar één knoop (Nautical mile) zijwind, hij gaat wegdrijven, alleen is de drifthoek dan kleiner als bij een model, maar dat komt alleen omdat het model véél langzamer vliegt.

Het toestel wordt MEEGEVOERD door de wind, er IS géén zijdelings stroming TEGEN het kielvlak, ánders dan wanneer er door de piloot een slippende beweging ingezet wordt.

Als jouw stelregel opgaat zal een B747 dus méér last hebben als een F16 die er naast/onder vliegt met dezelfde snelheid, want die heeft dus een véél kleiner oppervlak!!!!
Nou dat gaat lekker worden als je met een F16 gaat tanken onder de DC10, die vliegt dan met bvb 8 graden opstuurhoek, en de arme jachtvliegert moet er 14 doen of zo. Het tanken IS al zo moeilijk, wil jij natuurwetten gaan herschrijven dat het NOG moeilijker wordt!

Dus I got news for You: NNNNNEEEEEEEE, ze vliegen dus met EXACT dezelfde opstuurhoek.
Heb jij OOIT een foto gezien van twee vliegtuigen (een grote en een kleine) naast elkaar die ieder een andere opstuurhoek hadden?

Zijdelings oppervlak heeft er geen ene moer mee te maken!
Dat komt pas om de hoek kijken bij de (aerodynamische)richtingsstabiliteit en dan is het de verhouding tussen het rompoppervlak vóór het zwaartepunt en het gedeelte daarachter mede bepalend. Uiteraard moet de achterkant groter zijn om stabiliteit te krijgen. Die VERHOUDING zul je bij alle vliegtuigen in min of meer dezelfde grootte terugvinden.

Vliegtuigen gáán helemaal niet gieren bij (steady) crosswind. Een felle turbulentie stoot kan idd kortstondig de neus even uit de vliegrichting drukken, maar zal direct daarna weer terugkeren, daarom heet-ie richtingsstabiel te zijn! Maar dat werkt TWEE richtingen op, hij kan dus kortstondig net zo makkelijk "van de wind af" gaan wijzen met de neus.
Een we beperken het tot steady wind, een stoot is een windshear en zolang jij nog worstelt met dit basisbegrip ga ik daar niet aan beginnen.

Je vergelijking met de grote ballon en de kleine gaat dus ook volkomen mank, laat een speelgoedballonnetje los vanuit een mandragende ballon en na een uur meedrijven met de wind zal hij er nog steeds naast hangen! Dit geeft aan dat je NOG steeds vecht met die kronkel, snap het nou eens!

Hans, je experiment heeft waarschijnlijk zóveel aerodynamische uitwerking gehad, dat je ook de invloed van crosswind verkeerd bent gaan interpreteren. Er is werkelijk géén verklaring te vinden waarom een vergroot zijdelings oppervlak nu ineens méér crosswind gevoelig zou zijn! Anders dan dat het invloed heeft op de richtingsstabiliteit. Maar dat heeft niks met crosswind te maken!

Fergodssake, mannen gaan jullie eens lezen in theorieboeken voor de zweef- of sportvlieger en kom pas weer terug als je het begrijpt en probeer niet met gedachtenkronkels theorie te verklaren die absolute BS is!!!!!
Of neem eens een lesje aerodynamica bij iemand die er wél verstand van heeft.

Luister, het gaat hier niet over of jij een Piper een leuke kist vindt en ik niet, het gaat hier over basis natuurkundige theorie (een zweefvlieger van 16 jaar lacht je uit over je stellingen hoor...). Het moet ook geen discussie worden vanwege de discussie, maar JIJ bent nu aan zet om eens goed na te denken en te studeren....

TC01:
Henry, dat windvanen van jou met die F3A kisten van nu is logisch, hun zijwaardse rompoppervalk is soms bijna net zo groot als het vleugel oppervlak. Dat heeft niks meer met kielvlak of zo te maken.
Richtingsstabilteit ontstaat zowel door de romp als kielvlak oppervlakte.

Natuurlijk zal een easystar mits op een paal gezet eerder met de neus in de wind staan,maar optisch minder opvallend.
Ieder vliegtuig wat je op een paal draaiend vastzet, zullen met hun neus perfect in de wind gaan wijzen, van Charter tot een B747. Ze zouden dus ALLEMAAL precies de gelijke kant op wijzen, naar de wind dus. Dat doet een windvaan nou eenmaal.

Mijn F117 had daar heel veel last van, het rompoppervlak voor het zwaartepunt was groter dan achter het zwaartepunt en zodra ik een bocht wilde maken kwam het model in een spin omlaag. Na het vergroten van de kielvlakken was dat voorbij.
Je F117 is een model wat van nature slecht richtingsstabiel is vanwege het ontbreken van voldoende oppervlak achter het ZPT (maakt in principe niks uit of dat romp opp of kielvlak opp is...) en een dweilachtig vlieggedrag heeft, zéker na de start als de snelheid nog laag is. Mogelijk dat hij wel beter blijft vliegen als de snelheid eenmaal hoog is.

Als je mijn Simple-Jak bekijkt dan is dat ook het geval en dit model heeft ook bij veel wind last van windvanen, ook hier is het oppervlak van de romp achter het zwaartepunt groter dan ervoor.
Dit is echt warboel wat je schrijft.

Ik wordt er een beetje moedeloos van, ik wist dat het een zware strijd ging worden maar de volharding waarmee er hier gestreden wordt om onbegrip, te verklaren, dat had ik ook niet voorzien........

Allah, help me deze ongelovigen te bekeren Geef ze anders geen 90 maagden maar het theorieboek (ik kan vliegen).

Serge,
SVP óók de crosswind landing nog even buiten beschouwing laten, dat is en mix van aerodynamica en de invloed van wind.

René, klopt allemaal wat je zegt.

 

sorry ben maar een autotechnicus die een redelijk breed techinisch inzicht heeft en daar veel mee kan doen (soms tot ergernis van collega's)

probeer te visualiseren wat er gebeurt en trek daar de conclussies uit ,als ik het fout heb ,rustig verbeteren .

is veel te leuke stof dit .

 

wat Serge al schrijft, dit is veel te interessant om te negeren, dus ik bemoei me er dan ook een klein beetje tegen aan

Volgens mij heeft het geen zin om over F3A te praten als de basis er niet in zit want je hebt deze basis nodig om verder te kunnen redeneren.
De basis is dat het model zich verplaatst tov de lucht en dat doet het ongeacht of deze lucht zich met 10 km/u over de aardbol verplaatst of met 1000 km/u. Het gedrag van het model tov de lucht blijft hetzelfde.

Dus als deze in een spin komt zal dat op dezelfde manier gebeuren bij een wind van 10 km/u als met 1000 km/u, alleen omdat je zelf op een aardbol staat ervaar je dat als toeschouwer/modelvliegtuigpiloot anders. De eerste keer komt deze gebeurtenis met 10 km/u voorbij en de tweede keer met 1000 km/u maar tov de lucht reageert het model niet anders, die heeft het niet door met welke snelheid de aarde zich verplaatst tov de lucht

mijn twee centjes

 

De winddriehoek

Met excuus aan alle computertekenaars, ik heb er geen goed programma voor op de PC zitten dus even klassiek/foto/scannen/uploaden.

Ik heb hier het basis principe van "navigatie" getekend de zogenaamde WINDDRIEHOEK:



Ter verduidelijking, in navigatie tekeningen wordt de wind altijd weergegeven in een pijl met drie punten.
Stel dat de vliegsnelheid van je model 100 km/u is en de windsterkte in dit voorbeeld 20 km/u.

Voorbeeld 1:
Je vliegtuig(model) start bij positie A, de neus is gericht naar B en er staat geen wind. Je LUCHTkoers is gelijk aan de GRONDkoers.
Na een uur kom je boven B aan, wat 100 km verderop ligt.

Situatie 2: Je start wederom boven A, maar nu staat er wél wind, en wel precies dwars op je (grondkoers). Na een uur vliegen ben je niet boven B aangekomen, maar boven C, en dat ligt 20 km (door het meedrijven met de wind gedurende één uur) dwars van B.
De neusrichting (LUCHTKOERS) heb je al die tijd in de originele startrichting gehouden. Een waarnemer op de grond zal het vliegtuig een beetje "scheef" vliegend waarnemen, maar in de navigatie noemen we het wegdrijven door de wind, de "DRIFT"hoek.
Het model "SLIPT" dus niet (zoals je in modelvliegend NL wel eens hoort,), je ziet alleen een verschil tussen de bewegingsrichting en de kant die de neus op wijst.
Laten we zeggen dat in dit voorbeeld de drift 10 graden is.

Situatie 3
Nu wil de vlieger écht iets doen om met die heersende wind tóch boven B aan te komen:
Dat doen we door in de winddriehoek de wind op te pakken en met het EINDPunt in B te laten komen, dus precies aan de andere kant leggen.
Dus je vliegt in de lucht, mikkend op D, maar dat imaginaire punt wordt mooi met de wind meegeveord totdat het tegelijk met je aankomst boven B ligt.

Hij maakt bij A dus een kleine bocht van 10 graden, zodat de koers nu RICHTING D is als hij start in A. Die koers ligt dus aan de andere kant als zijn drifthoek lag!
Dat doettie- dus niet met richtingsroer!!!!! Maar gewoon door een andere koers te gaan vliegen.
Deze hoek is altijd gelijk aan de drifthoek en noemen we de "OPSTUURHOEK".



Je kunt vele variaties maken met deze winddriehoek, maar de uitkomst klopt altijd.
Vlieg je met 1000 km/u dan wordt de driehoek véél langer en de invloed van die 20 km/u zie je dan terug dat de drifthoek (cq benodigde opstuurhoek) véél kleiner is geworden, misschien maar 1 tot 2 graden. En of je dat stuk met een B747 of F16 met 1000 km/u vliegt maakt dus geen zak uit, het enige wat telt is de snelheid. Zijdelings oppervlak is van 0,000000 invloed.

 

Ik ben door m‛n centen heen, dan maar een knoop of zoiets.

Het lijkt mij inderdaad eigenlijk zo simpel, of ben ik zo simpel. Als je de snelheids- en windvectoren optelt, heb je toch de luchtstromingsvector zoals het vliegtuig die ‟ziet‟ (in tegengestelderichting, uiteraard)? Dat geldt voor een heks op een bezemsteel èn voor een Boeing 747.

Groet,

Ad Bakker

 

Nee Ad,
Je kunt de windvektor alleen optellen bij het eindresultaat over de grond (zie hierboven) maar niet "in de lucht". Dan zou het namelijk een aerodynamische uitwerking hebben (simpel gezegd, het vliegtuig ZELF zou het dan "merken") en dat proberen we nu al deze pagina's uit te leggen dat dat NIET het geval is.
Alleen die (vaak eigenwijze) modelvliegers op de grond DENKEN dat dat zo het geval is! Lees alles nog es nauwgezet door en zie hoeveel mensen een dwalende mening hebben, puur omdat ze altijd verkeerd begrepen hebben.

 

Dat is volgens mij een kwestie van referentie assensysteem kiezen. Doet aan het principe niets af. Maar goed, ik ben nu ook door m‛n knopen heen......

Groet,

Ad

 

Henri, dit even uit de lucht naar het aardoppervlak trekkend beweer jij dus het volgende:
Als een groot en een klein schip een brede rivier oversteken wordt het grote schip meer stroomafwaarts verzet dan het kleine.

Dit lijkt mij niet erg logisch.

Groet Huib

 

Precies. Of het verhaal van de spin waarbij het toestel zijn neus in de wind draait; als je met een schip stil gaat liggen zou het dan ook zijn neus automatisch stroomopwaarts richten.
Of: als je een groot schip een klein schip laat slepen dwars over die rivier, dan zal één van beiden harder met de stroom meedrijven dan de ander.
Dat klopt dus allemaal niet en gaat exact zo op voor vliegtuigen in de lucht.

 

Hoi Ad,

Ik heb net vakantiegeld gehad dus ik kan nog even

Als het model echt zou weten wat z'n snelheid is tov de grond, dan was ik vanmorgen een model kwijt geraakt
Het was vanmorgen een lekkere wind met de snelheid die iets boven de stallsnelheid lag van m'n model. De gewoonte die ik dan heb is af en toe "stil te hangen" in de lucht. Dus ik ga tegen de wind in zoveel snelheid terug nemen dat ik tov de grond stil hang (hooveren met een Charter ). Als je de snelheidsvectoren van het model, de lucht en de grond bij elkaar mocht optellen had het model moeten "denken" sh*t ik heb geen snelheid dus ik val want de snelheid tov de grond is nul km/u.
Maar gelukkig het model ervaart alleen de snelheid van de lucht langs de vleugels dus ik kon lekker "stil" hangen zonder dat het model uit de lucht valt.
Misschien kun je iets met dit praktijkvoorbeeld.

Wat ook leuk is, is om met deze wind een looping met de wind mee te doen. Het model heeft z'n normale luchtsnelheid en dus normaal bestuurbaar maar in de tweede deel van de looping lijkt het net alsof het uit de lucht valt. Een mooi gezicht Ja het model is nog heel en er is geen gevaar voor de volksgezondheid.
Het bevestigd wel de mening dat het model alleen de luchtsnelheid ervaart en niet de windsnelheid

 

juustem een object heeft enkelt te maken met de directe omgeving ,de indirecte omgeving heeft niks van doen .

 

Wat is navigeren in de lucht toch makkelijk.
Je hebt maar 1 factor (de wind) die je van koers probeert te houden.

Op het water heb je wind en stroom.

 

Na wat gegoogle vond ik hier de verklaring:
Weathervaning

 

Het punt mbt. zijdelings opppervlakte, heb ik inmiddels begrepen, ik had er nog nooit heel lang over nagedacht, want niet zo interessant verder.

Ik zie dus nu wél waar mijn denkfout zat mbt. kieloppervlakte en neusoppervlakte van een toestel. Na lang nadenken over Arjan's opmerking dat wind hetzelfde is als windstil, begon het mij te dagen.

Dat gezegd hebbende, de manier waarop hier van leer getrokken wordt, als ik dat zou doen, was ik permanent gebanned nu.

@Iedereen: ik heb nooit gezegd dat wat ik zeg 100% de waarheid is, ik heb er zelfs specifiek bijgezegd dat dit niet zo is, maar dat ik iets probeer te verklaren wat ik in de lucht waarneem.

HEt lijkt mij dan ZEKER niet nodig om in dat soort bewoordingen van leer te gaan trekken. Juist mensen die vragen stellen en 'de verkeerde theorieen' opgooien, zou je juist moeten verwelkomen in dit soort draadjes, omdat je dan de kans hebt om het goed uit te leggen.

En goed uitleggen is iets anders dan heel had schreeuwen dat je het allemaal zo goed weet en diegene die iets anders zegt maar een domme poepzak is die naar school moet.

Het is weer modelbouwforum ten top, in plaats van het onderwerp te bespreken, gaan we iedereen die je tegenspreekt voor rotte vis uitmaken en het eind van het liedje is dat hezik gebanned wordt

@Richard: ik snap bij God niet waarom je hierover een draadje geopend hebt op het MBF. Je weet zelf duidelijk 100% hoe alles zit, dus je doet het niet om te leren. Het uitleggen aan mensen die het niet snappen wil je ook niet, die moeten maar wat basiscursussen gaan volgen. Dus. Wat is dan nog het nut van het maken van een draadje?

 

Baggeraar,
Ja, dat klopt een zeilschip met al die krachten die er op werken is idd nóg een stuk complexer.
Zoals echter wel duidelijk is, heeft, indien je in een stromende rivier vaart, de waterstroming géén effect op de directe vaareigenschappen van je boot! Alleen kom je ergens anders terecht als je niet corrigeert voor dat wegzetten, dus ook jullie hebben een "navigatie" probleem.

Ik denk dat onze modelVARENDE collega's veel minder problemen hebben met dit wegzetten door de waterstroming omdat je alles veel beter ZIET gebeuren. Je ZIET ook beter het medium (water) waar je boot op dat moment in vaart en hoe dat dat tegelijk met je boot wegdrijft. Het water DUWT niet tegen de boot aan, maar de boot zit er midden in en wordt meegevoerd in de stroming, wát het ook daar aan het doen is.

Hans, (een volledig nieuw draadje over windshear komt nog)
Het is nogal een lang en omfloerst verhaal van die man, maar ik meen te lezen dat hij het heeft over plotseling tegen een zijwind aan te vliegen.
Dat is een windshear en heeft idd direct effect op de aerodynamica, de plotseling ontstane sliphoek zal het vliegtuig van koers doen veranderen totdat er weer een een nieuw evenwicht ontstaat: de stroming zal dus weer evenwijdig lángs het vliegtuig lopen, met het rudder in het midden, maar op een andere koers als vóórdat hij de shear in vloog....

HOE een vliegtuig reageert op een plotselinge zijdelingse luchtstroming is bepaald door de richtingsstabiliteit en zoals ik al eerder zei zijn daar rompoppervlakte en grootte van kielvlak (al dan niet geprofileerd) enorm belangrijk in, maar ook alleen als de voorkant niet te groot is.
Een bekend richtingsstabiliteitsprobleem leveren de van landversie naar waterversie omgebouwde vliegtuigen. Omdat drijvers aan de voorkant groter zijn, verstoren ze de balans en moet de zaak gecorrigeerd worden met extra oppervlakte aan de achterkant, Kijk maar naar plaatjes van de floatplane Beaver en Otters. En klijk gewoon eens naar onze F16, die vliegt ook met extra staartoppervlakte middels de "strakes" die aan de onderkant hangen.
Maar echt, ik ga alweer te ver met deze uitleg, want we praten over windshear.

 

sorry, niet meer opportuun

 

Henri,
Niemand heeft het over rotte vis! Daar begin je zelf over!

Vind je het gek dat ik na me na 10 kantjes suf typen en steeds weer opnieuw tegen reacties aanloop van mensen die de antwoorden niet goed lezen en volharden in een dwaalrichting, mijn geduld ga verliezen. Daar hoef ik me niks voor te schamen, jij hebt véél minder bijgedragen, maar je bent er nu al doorheen.

Wat mij stoort is echter dat ik basistheorie moet verdedigen. Het is niet iets wat ik zelf vind of uitgevonden heb.

Anyhow, uiteindelijk toch fijn dat je het nu dan door hebt, tóch wat bereikt in dit draadje!

 

Henri, wat zou dit een armzalig forum zijn als er alleen maar mensen op zaten die andermans wijsheid wilden leren... en er niemand was die die zijn wijsheid in een draadje openbaarde! En zeker degenen die door zo'n draadje tot een nieuw inzicht gekomen zijn zouden daar toch echt enige waardering voor moeten hebben...

 

OK, ik weet niet precies wat daar allemaal onder valt.
Waar het mij om ging is dat ik het gedrag van een model niet kan/kon verklaren aan de hand van het model dat we hier hanteren van een box aan lucht die zich verplaatst.
Als je figuren vliegt merk je dat een toestel yaw gedrag bij crosswind gaat vertonen. En de mate van dat gedrag wordt beinvloed door de geometrie van het toestel. Al eerder in mijn post #10 dacht ik dat het door snelheidveranderingen van de wind in tijd komt (vlagen). In het RCUniverse draadje lees ik voor het eerst dat er ook een relatie met de snelheidverandering van de wind bij verschillende vlieghoogtes wordt gelegd.
Ik snap nu ook weer wat meer waarom een simpele halve cubaan bij stevige crosswind zo lastig te vliegen is.