Luchtvaarttechniek

Bron: Jose Roberto Moreto en Xiaofeng Liu, Afdeling Lucht- en Ruimtevaarttechniek, San Diego State University, San Diego, CA De laagsnelheidswindtunnel is een waardevol hulpmiddel om de aerodynamische kenmerken van vliegtuigen te bestuderen en de prestaties en stabiliteit van vliegtuigen te evalueren. Met behulp van een schaalmodel van een DC-6B vliegtuig dat een afneembare staart heeft en een externe aerodynamische krachtbalans met 6 componenten, kunnen we de liftcoëfficiënt (CL), de...

Bron: Shreyas Narsipur, Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC Een propeller is een gedraaide vleugelprofiel, waarbij de hoek van de koorde verandert ten opzichte van de locatie, langs de radiale positie, zoals weergegeven in Figuur 1. Propellers worden veel gebruikt in aandrijfsystemen van vliegtuigen en watervoertuigen, waardoor gedetailleerde karakteriseringen van propellers noodzakelijk zijn om hoogwaardige voertuigen te ontwerpen. Figuur 1.

Bron: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Een vleugelprofiel is een 2-dimensionale vleugelsectie die cruciale vleugelprestatiekenmerken vertegenwoordigt. De drukverdeling en liftcoëfficiënt zijn belangrijke parameters die het gedrag van vleugelprofielen karakteriseren. De drukverdeling is direct gerelateerd aan de lift die door vleugelprofielen wordt gegenereerd. Een Clark Y-14 vleugelprofiel,...

Bron: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Een vleugel is het belangrijkste liftgenererende apparaat in een vliegtuig. De prestaties van de vleugel kunnen verder worden verbeterd door hoge lift-apparaten in te zetten, zoals flaps (aan de achterrand) en slats (aan de voorrand) tijdens het opstijgen of landen. In dit experiment wordt een windtunnel gebruikt om bepaalde luchtsnelheden te...

Bron: Jose Roberto Moreto en Xiaofeng Liu, Afdeling Luchtvaarttechniek, San Diego State University, San Diego, CA Windtunneltests zijn nuttig bij het ontwerpen van voertuigen en constructies die tijdens gebruik worden blootgesteld aan luchtstroming. Windtunnelgegevens worden gegenereerd door een gecontroleerde luchtstroom toe te passen op een model van het object dat wordt bestudeerd. Het testmodel heeft meestal een vergelijkbare geometrie maar is op kleinere schaal in vergelijking met het...

Bron: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire De drukverdelingen en sleurschattingen voor kruis-cilindrische stroming zijn al eeuwenlang onderzocht. Volgens de ideale, inviscid potentiaalstromingstheorie is de drukverdeling rond een cilinder verticaal symmetrisch. De drukverdeling stroomopwaarts en stroomafwaarts van de cilinder is ook symmetrisch, wat resulteert in een nul-netto sleurkracht.

Bron: Shreyas Narsipur, Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC Een mondstuk is een apparaat dat vaak wordt gebruikt om de stroom te versnellen of vertragen door middel van zijn variabele doorsnede. Mondstukken worden veel gebruikt in lucht- en ruimtevaartaandrijvingssystemen. In raketten wordt de brandstof die uit de kamer wordt geëjecteerd, versneld door een mondstuk om een reactiekracht te creëren die het systeem voortstuwt. In straalmotoren wordt...

Bron: Jose Roberto Moreto, Jaime Dorado en Xiaofeng Liu, Department of Aerospace Engineering, San Diego State University, San Diego, CA Militaire straaljagers en projectielen kunnen met ongelooflijke snelheden vliegen die de snelheid van het geluid overschrijden, wat betekent dat ze met een supersonische snelheid reizen. De snelheid van het geluid is de snelheid waarmee een geluidsgolf zich door een medium voortplant, wat 343 m/s is. Mach-getallen worden gebruikt om de vliegsnelheid van een...

Bron: Jose Roberto Moreto, Gustaaf Jacobs en Xiaofeng Liu, Afdeling Luchtvaarttechniek, San Diego State University, San Diego, Californië De deltavleugel, getoond in Figuur 1D, is een populaire ontwerp in hogesnelheidsvliegtuigen vanwege zijn uitstekende prestaties in transonische en supersonische vliegregimes. Dit type vleugel heeft een kleine aspect ratio en hoge sweephoek, wat de luchtweerstand vermindert bij hoge subsonische, transonische en supersonische vliegregimes. De aspect ratio wordt...

Stroomvisualisatie rond of op een lichaam is een belangrijk hulpmiddel in de aerodynamische onderzoek. Het biedt een methode om de stromingsstructuur zowel kwalitatief als kwantitatief te bestuderen en het helpt onderzoekers ook bij het theoretiseren en verifiëren van het gedrag van vloeistofstromingen. Stroomvisualisatie kan worden onderverdeeld in twee categorieën: visualisatie vanaf het oppervlak en oppervlaktestromingsvisualisatie. Visualisatietechnieken vanaf het oppervlak omvatten het...

Bron: David Guo, College of Engineering, Technology, and Aeronautics (CETA), Southern New Hampshire University (SNHU), Manchester, New Hampshire Een Pitot-static tube wordt veel gebruikt voor het meten van onbekende snelheden in luchtstroming, bijvoorbeeld wordt het gebruikt om de luchtsnelheid van vliegtuigen te meten. Volgens het principe van Bernoulli is luchtsnelheid direct gerelateerd aan drukverschillen. Daarom meet de Pitot-static tube de stagnatiedruk en statische druk. Het is verbonden...

Bron: Xiaofeng Liu, Jose Roberto Moreto en Jaime Dorado, Afdeling Lucht- en Ruimtevaarttechniek, San Diego State University, San Diego, Californië Een grenslaag is een dunne stromingsgebied direct grenzend aan het oppervlak van een vast lichaam dat in een stromingsveld is ondergedompeld. In dit gebied domineren viskeuze effecten, zoals de viskeuze schuifspanning, en de stroming wordt vertraagd door de invloed van wrijving tussen de vloeistof en het vaste oppervlak. Buiten de grenslaag is de...

Bron: Shreyas Narsipur, Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC Vloeistof druk is een belangrijke stromingseigenschap die nodig is om de aerodynamica van een systeem te bepalen. Een van de oudste en nog bestaande drukmeetsystemen is de manometer vanwege zijn nauwkeurigheid en eenvoud van bediening. De manometer is over het algemeen een U-vormige glazen buis die gedeeltelijk met vloeistof is gevuld, zoals getoond in Figuur 1. De U-buis manometer vereist...

Bron: Ella M. Atkins, Department of Aerospace Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI Overzicht Een automatisch piloot stelt vliegtuigen in staat om gestabiliseerd te worden met behulp van gegevens die zijn verzameld door sensoren aan boord die de oriëntatie, hoeksnelheid en luchtsnelheid van het vliegtuig meten. Deze hoeveelheden kunnen door de automatische piloot worden aangepast, zodat het vliegtuig automatisch een vluchtplan volgt vanaf de lancering (start) tot de herstelfase...

Bron: Prashin Sharma en Ella M. Atkins, Department of Aerospace Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI Multicopters worden populair voor verschillende hobby- en commerciële toepassingen. Ze zijn vaak beschikbaar als quadcopter (vier thrusters), hexacopter (zes thrusters) en octocopter (acht thrusters) configuraties. Hier beschrijven we een experimenteel proces om de prestaties van de multicopter te karakteriseren. Een modulair kleine hexacopter platform dat redundantie in de...