Als je je bedenkt wat een vliegtuig weegt is het wonderbaarlijk dat zo’n grote massa kan vliegen. Of toch niet? We leggen in dit artikel uit waarom een vliegtuig kan vliegen. Als RC piloot is het natuurlijk leuk en goed om de theorie achter je RC toestel te begrijpen.
Waarom valt een vliegtuig niet uit de lucht?
Dit komt voornamelijk door de liftkracht van de vleugels en de draagkracht van lucht. Het vliegtuig is zo vormgegeven dat het door aerodynamische krachten in de lucht kan blijven.
Hoe werken de vleugels?
Een vleugel werkt volgens een tweetal principes, die beide zorgen voor ‘lift’ van het vliegtuig.
De invalshoek
De eerste vorm van lift wordt veroorzaakt door de stand van de vleugel; ook wel de ‘invalshoek’ of ‘angle of attack’ genoemd. Doordat de vleugel schuin naar onderen gericht staat, wordt de luchtstroom afgebogen naar de grond. Dit is de derde wet van van Newton.
Onderdruk
De tweede vorm van lift ontstaat door de aparte gebogen vorm aan de bovenkant van de vleugel. Deze aerodynamische vorm zorgt ervoor dat de lucht die langs de bovenkant van de vleugel vloeit, een hogere snelheid heeft dan de lucht die langs de onderkant van de vleugel voorbij gaat. Ook moet de lucht die langs de bovenkant stroomt een langere weg afleggen dan de lucht onder de vleugel. Deze verschillen zorgen voor onderdruk en een opwaartse luchtstroom aan de bovenkant van de vleugel. Dit zorgt vervolgens voor een opwaartse kracht of lift. De invloed van deze vleugelvorm wordt ook wel het principe van Bernoulli genoemd.
Het zijn dus bovenstaande twee principes die ervoor zorgen dat de vleugels een vliegtuig kunnen dragen in de lucht.
Wat doet de motor van een vliegtuig?
De motor van een vliegtuig zorgt voor een voorwaartse stuwing. Hoe meer snelheid het vliegtuig maakt, hoe meer lucht langs de vleugels gaat stromen in een hoge snelheid. Hoe hoger de luchtsnelheid onder de vleugels, hoe meer lift er gecreëerd wordt.
De luchtstroom veranderen
Met vleugels en een motor is het nog niet mogelijk om een vliegtuig echt rond te laten vliegen. Hiervoor dient de luchtstroom nog veranderd te worden, zodat een vliegtuig naar boven en beneden of naar links en rechts kan bewegen. Dit gebeurt door middel van hoogteroeren op de staart (elevator), rolroeren (ailerons) op de vleugel en een richtingsroer (rudder) eveneens op de staart.
- Hoogteroeren / elevator: deze zorgen voor pitch, het stijgen en dalen van het vliegtuig
- Rolroeren / ailerons: zorgen voor een rolbeweging van het vliegtuig en zitten in de vleugels
- Richtingsroer / rudder: zorgt voor gieren of yaw, het links rechts bewegen met de staart
Wat weegt een vliegtuig?
Het gewicht van een vliegtuig is afhankelijk van het type. Enkele voorbeelden:
- Antonov An-22: dit grootste vliegtuig ter wereld weegt zo’n 175.000 kg
- Boeing 747: 169.480 kg
- Cessna 172: 1.111 kg
Bovenstaande gewichten zijn gewogen zonder passagiers, vracht of brandstof. Het gewicht van vliegtuigen loopt dus uiteen van relatief licht tot enorm zwaar. Dit laat zien dat het gewicht niet meteen een beperkende factor hoeft te zijn om een vliegtuig te laten vliegen. Of de vleugels van het vliegtuig worden groter gemaakt gemaakt of de stuwkracht van de motoren wordt vergroot. Meestal zal beide het geval zijn.
Dezelfde principes als bij echte vliegtuigen gelden voor RC vliegtuigen.
