Profielwerkstuk brandstofverbruik

H

Helikopterfan

Expert
Beste allemaal,

Ik zit momenteel in 6VWO en ik houd mijn profielwerkstuk voor natuurkunde over het brandstofverbruik in de luchtvaart. Momenteel ben ik bezig met de maximale vliegafstand, en de daarbij behorende vliegsnelheid. Ik heb inmiddels gevonden dat deze snelheid gelijk is aan het punt op de benodigd vermogencurve waar een raaklijn vanuit de oorsprong de curve raakt. Dit punt is ook het punt waar de weerstand minimaal is, en de draagkracht/weerstand-verhouding maximaal is. Het probleem waarmee ik zit, is dat ik deze snelheid graag zou willen berekenen voor het vliegtuig wat ik 'gebruik' in mijn profielwerkstuk, een Boeing 737-800 (of iets vergelijkbaar). Met 'gebruiken' bedoel ik dat dit vliegtuig het referentievliegtuig wordt voor mijn onderzoek waarbij ik ga bekijken of het daadwerkelijk loont om op een korte afstand vlucht erg hoog te gaan vliegen, of dat het loont om laag te blijven.
Ik heb online wel een en ander kunnen vinden over deze vliegsnelheid, maar niet zo veel concreets... Ik hoop dat ik hier misschien wat meer kans maak om antwoorden te krijgen.

Alvast hartelijk bedankt!

Theo
 
Beste B767-300ER,

Bedankt voor het snelle reageren!
Ik probeerde enigszins context te geven voor mijn vraag, maar ben inderdaad vergeten deze goed samen te vatten, excuses.
Mijn vraag samengevat zou als volgt zijn: Hoe kan ik de snelheid waarbij de weerstand minimaal is, berekenen?

Ik hoop dat dit iets duidelijker is.

Theo
 
De minimale weerstand is, in tegenstelling wat je zegt in je eerste bericht, de horizontale raaklijn aan de curve. En die zal dus lager zijn als de snelheid die je afleest bij het raakpunt vanuit de oorsprong.
Verder verschuift de curve bij veranderend gewicht, configuratie (flaps), windcomponent en hoogte, waarbij je dus ook andere snelheden krijgt.
Waar woon je?
Het is misschien leuk en nuttig eens op bezoek te gaan bij een zweef-of motorvlieg club. Daar willen ze je vast precies uitleggen hoe het zit. Met de boeken en grafieken er bij.

Even heel kort, de horizontale raaklijn geeft de snelheid waarbij je de minste weerstand hebt. Met die snelheid kun je qua tijdsduur het langste blijven vliegen. Met de raaklijn uit de oorsprong kom je het verst qua afstand. (Optimale verhouding tussen weerstand en snelheid).
Met de snelheid voor minimale weerstand is iets vervelends aan de hand.
Als je iets langzamer of sneller vliegt, neemt de weerstand meteen toe, zodat je vermogen nodig hebt om te herstellen, en dat kost brandstof, zodat die snelheid in de praktijk niet werkbaar is. Vaak wordt daarom ook een iets hogere snelheid gekozen.
Succes,

PaBlauw
 
PaBlauw zei:
Even heel kort, de horizontale raaklijn geeft de snelheid waarbij je de minste weerstand hebt. Met die snelheid kun je qua tijdsduur het langste blijven vliegen. Met de raaklijn uit de oorsprong kom je het verst qua afstand. (Optimale verhouding tussen weerstand en snelheid).
Klik om te vergroten...

Bedankt voor het reageren! Alleen ben ik nu wel enigszins in de war... Ik heb mijn PPL-theorieboek van Bas Vrijhof opengeslagen toen ik aan dit onderwerp begon, en hierin staat dus dat de maximale vliegduur inderdaad bereikt wordt bij een horizontale raaklijn aan de curve. Hierbij is dan het vermogen minimaal. Voor de maximale vliegafstand is de raaklijn vanuit de oorsprong vereist, en hierbij is de totale weerstand minimaal (aldus het boek).
Bedankt voor de tips verder!

Ikzelf woon trouwens in Rotterdam en vlieg ook vanaf daar voor mijn PPL-opleiding.

Ter informatie: het boek waarover ik spreek is van Bas Vrijhof; "Aerodynamica, prestatieleer en vliegtuigtechniek", 4e druk, pagina 143-144.


Bedankt!

Theo
 
Ik geloof niet dat het dan helemaal correct is gesteld in het boek.
Het volgende zou genoeg moeten zeggen...

De raaklijn uit de oorsprong geeft de optimale VERHOUDING.
Dwz zo hoog mogelijke snelheid bij een zo laag mogelijke weerstand, en dan is per definitie de weerstand dus niet minimaal...

Succes met het puzzelen, en laat even weten of je er uit komt.

PaBlauw
 
PaBlauw zei:
Dwz zo hoog mogelijke snelheid bij een zo laag mogelijke weerstand, en dan is per definitie de weerstand dus niet minimaal...
PaBlauw
Klik om te vergroten...

Zou een 'zo laag mogelijke weerstand' niet gelijk zijn aan de minimale weerstand?

Ik heb ook nog deze bron gevonden, en deze zegt ook dat het punt waar de weerstand minimaal is, gelijk is aan de Vmax range...

Bijgevoegd is ook het plaatje van de eerdergenoemde website, met grafieken voor benodigd vermogen vs snelheid, en weerstand vs snelheid.

Al met al, ik ben er nog niet helemaal uit...

Alvast bedankt,

Theo
 

Bijlagen

  • Drag vs speed.webp
    Drag vs speed.webp
    16 KB · Weergaven: 0
Beste helikopterfan,

Mooi onderwerp om je profielwerkstuk over te doen! Ik hoop dat ik het begrijpelijk uit kan leggen aan je.

Het probleem waar jij en PaBlauw mee zitten is het feit dat er niet bepaald is of het om een Jet (output in Thrust) of om een Prop (output in Power) gaat. Voor de jet gebruik je een Thrust of Drag/speed grafiek, voor de prop gebruik je een Power/Speed grafiek (power=D*V)

Voor een jet geldt: Lift/Drag max=>max endurance (laagste punt op de grafiek)
Drag/Speed => Max range (Raaklijn langs de grafiek)
Voor een prop geldt: Power required/V => Max endurance (laagste punt)
Lift/Drag Max => Max range (raaklijn langs de grafiek)

De punten op de grafieken liggen op dezelfde plek, alleen de betekenis van de punten zijn verschillend.

L/D max geeft voor een jet de max endurance, voor een prop geeft dat de max range

Voor info:
http://www.dept.aoe.vt.edu/~lutze/AOE3104/range&endurance.pdf
 
Vanaf pag.84 gaat het over de performance van de 737. Maar ik zag niet zo snel de relatie met de luchtdruk. Meer over lenge van de baan etc...
http://www.boeing.com/assets/pdf/commercial/airports/acaps/737.pdf

Volgens mij staat in deze documenten van Airbus meer relevante info mbt je onderzoek .
http://www.smartcockpit.com/downloa...etting_to_Grips_With_Aircraft_Performance.pdf
http://www.smartcockpit.com/download.php?path=docs/&file=Getting_To_Grips_With_Fuel_Economy.pdf
http://www.smartcockpit.com/download.php?path=docs/&file=Getting_To_Grips_With_The_Cost_Index.pdf
 
He Helikopterfan,

Leuk (maar zeer ingewikkeld) onderwerp voor een werkstuk. Wat je hier vraagt is niet eenvoudig te beantwoorden. Er zijn zeer veel factoren van invloed op de cruise performance van een vliegtuig. Een heel erg goed boek is 'getting to grips with performance', geschreven door Airbus. Dit document is zeer makkelijk met Google te vinden en hier staat heel veel uitgelegd. Je zult waarschijnlijk hoofdstuk 'F' goed kunnen gebruiken. Over het algemeen komt het erop neer dat je, om zo zuinig mogelijk te vliegen, steeds hoger zult moeten vliegen, omdat het vliegtuig steeds lichter wordt, door het brandstofverbruik. Daarnaast is het best wanneer je met een relatief lage snelheid daalt. Dit omdat dan je daalvlucht minder steil is, waardoor je langer met 'gas dicht' kunt vliegen.

KL
 
Allereerst, hartelijk bedankt allemaal voor de uitgebreide antwoorden, het heeft mijn PWS zeker een (heel) stukje verder geholpen!!

Het probleem waar jij en PaBlauw mee zitten is het feit dat er niet bepaald is of het om een Jet (output in Thrust) of om een Prop (output in Power) gaat. Voor de jet gebruik je een Thrust of Drag/speed grafiek, voor de prop gebruik je een Power/Speed grafiek (power=D*V)
Klik om te vergroten...
Ah, dit heldert een stuk op, dank! Ik, oftewel Bas Vrijhof, had het over een propellervliegtuig, dit verklaart het vraagteken van mijn kant.

Tuiuiu, hartstikke bedankt voor deze erg nuttige documenten van Airbus. Het ene document, Getting To Grips With Fuel Economy, had ik ook gevonden (fijn dat het bevestigd wordt dat het om goede literatuur gaat door mensen die er meer verstand van hebben dan ik ;)), maar dat Getting to Grips With Aircraft Performance heeft zeker veel nuttige (nieuwe) informatie voor mijn PWS!

Mijn vragen omtrent de vliegsnelheid zijn voor nu beantwoord. Als ik het document van Airbus mag geloven (Getting to Grips With Aircraft Performance, pagina 128) is het Mach nummer voor maximum range (M_mr) simpelweg de top van de grafiek waarbij de Specific Range uitgezet is tegen het Mach nummer. Hier kan ik zeker mee verder!

Daarnaast is het best wanneer je met een relatief lage snelheid daalt. Dit omdat dan je daalvlucht minder steil is, waardoor je langer met 'gas dicht' kunt vliegen.
Klik om te vergroten...
Is er dan nog een aanbeveling voor deze snelheid? Bijvoorbeeld V_best gilde? Of gewoon een relatief lage snelheid?

Nogmaals hartelijk dank voor de goede hulp!

Theo
 
Je moet ingelogd zijn om te kunnen reageren. Log in | Registreer
Terug
Bovenaan