Fly - Airplane

Et fly eller fly (uformelt fly ) er et fastvinget fly som drives fremover av skyvekraft fra en jetmotor , propell eller rakettmotor . Fly kommer i en rekke størrelser, former og vingekonfigurasjoner . Det brede spekteret av bruksområder for fly inkluderer rekreasjon , transport av varer og mennesker, militær og forskning. På verdensbasis transporterer kommersiell luftfart mer enn fire milliarder passasjerer årlig med fly og transporterer mer enn 200 milliardertonn - kilometer med last årlig, som er mindre enn 1 % av verdens lastbevegelse. De fleste fly flys av en pilot om bord i flyet, men noen er designet for å være fjern- eller datastyrt, for eksempel droner.

De Brødrene Wright oppfunnet og fløy den første flyet i 1903, anerkjent som "den første vedvarende og kontrollert tyngre-enn-luft drevet flight". De bygde på verkene til George Cayley fra 1799, da han presenterte konseptet med det moderne flyet (og senere bygde og fløy modeller og vellykkede passasjerbærende seilfly ). Mellom 1867 og 1896 studerte den tyske pioneren innen menneskelig luftfart Otto Lilienthal også tyngre enn luften. Etter den begrensede bruken i første verdenskrig fortsatte flyteknologien å utvikle seg. Fly hadde en tilstedeværelse i alle de store slagene under andre verdenskrig . Det første jetflyet var det tyske Heinkel He 178 i 1939. Det første jetflyet , de Havilland Comet , ble introdusert i 1952. Boeing 707 , det første allment vellykkede kommersielle jetflyet, var i kommersiell tjeneste i mer enn 50 år, fra kl. 1958 til minst 2013.

Etymologi og bruk

Ordet airplane ble først bekreftet på engelsk på slutten av 1800-tallet (før den første vedvarende drevne flyvningen), og ordet airplane stammer i likhet med airplane fra det franske flyet , som kommer fra det greske ἀήρ ( aēr ), "luft" og enten latin planus , "nivå", eller gresk πλάνος ( planos ), "vandrende". " Aeroplane " refererte opprinnelig bare til vingen, siden det er et fly som beveger seg gjennom luften. I et eksempel på synecdoche kom ordet for vingen til å referere til hele flyet.

I USA og Canada brukes begrepet "fly" om drevne fly med faste vinger. I Storbritannia og det meste av Commonwealth betegnelsen "fly" ( / ɛər ə p l eɪ n / ) blir vanligvis brukt til disse fly.

Historie

Forhistorier

Mange historier fra antikken involverer flukt, for eksempel den greske legenden om Ikaros og Daedalus , og Vimana i gamle indiske epos . Rundt 400 f.Kr. i Hellas ble Archytas kjent for å ha designet og bygget den første kunstige, selvgående flygeanordningen, en fugleformet modell drevet av en jet av det som sannsynligvis var damp, som sies å ha fløyet rundt 200 m (660 fot) . Denne maskinen kan ha blitt suspendert for sin flytur.

Noen av de tidligste registrerte forsøkene med seilfly var de av den andalusiske og arabiskspråklige poeten Abbas ibn Firnas fra 800-tallet og den engelske munken Eilmer fra Malmesbury fra 1000-tallet ; begge eksperimentene skadet pilotene deres. Leonardo da Vinci forsket på vingedesignet til fugler og designet et menneskedrevet fly i sin Codex on the Flight of Birds (1502), og noterte for første gang skillet mellom massesenteret og trykksenteret til flygende fugler.

I 1799 presenterte George Cayley konseptet med det moderne flyet som en flyvende maskin med faste vinger med separate systemer for løft, fremdrift og kontroll. Cayley var å bygge og fly modeller av fast ving fly så tidlig som 1803, og han bygget en vellykket passasjerførende glider i 1853. I 1856, franskmannen Jean-Marie Le Bris gjorde det første drevet fly, ved å ha sin glider "L' Albatros artificiel" trukket av en hest på en strand. Så laget også russeren Alexander F. Mozhaisky noen nyskapende design. I 1883 foretok amerikaneren John J. Montgomery en kontrollert flytur i et seilfly. Andre flygere som foretok lignende flyvninger på den tiden var Otto Lilienthal , Percy Pilcher og Octave Chanute .

Sir Hiram Maxim bygde et fartøy som veide 3,5 tonn, med et 110 fot (34 m) vingespenn som ble drevet av to 360 hestekrefter (270 kW) dampmotorer som drev to propeller. I 1894 ble maskinen hans testet med overliggende skinner for å forhindre at den reiste seg. Testen viste at den hadde løft nok til å ta av. Håndverket var ukontrollerbart, noe Maxim, det antas, innså, fordi han senere forlot arbeidet med det.

På 1890-tallet forsket Lawrence Hargrave på vingestrukturer og utviklet en boksdrage som løftet vekten til en mann. Hans boksdragedesign ble bredt adoptert. Selv om han også utviklet en type roterende flymotor, skapte og flyr han ikke et drevet fastvinget fly.

Mellom 1867 og 1896 utviklet den tyske pioneren innen menneskelig luftfart Otto Lilienthal tyngre enn luften. Han var den første personen som foretok veldokumenterte, gjentatte, vellykkede glideflyvninger.

Tidlig drevne flyvninger

Franskmannen Clement Ader konstruerte sin første av tre flyvemaskiner i 1886, Éole . Det var et flaggermus-lignende design drevet av en lettvekts dampmaskin av hans egen oppfinnelse, med fire sylindre som utviklet 20 hestekrefter (15  kW ), og drev en fire-blads propell . Motoren veide ikke mer enn 4 kilo per kilowatt (6,6 lb/hk). Vingene hadde et spenn på 14 m (46 fot). Totalvekten var 300 kilo (660 lb). Den 9. oktober 1890 forsøkte Ader å fly Éole . Luftfartshistorikere gir æren for denne innsatsen som et drevet start og ukontrollert hopp på omtrent 50 m (160 fot) i en høyde på omtrent 200 mm (7,9 tommer). Aders to påfølgende maskiner ble ikke dokumentert å ha oppnådd flukt.

De amerikanske Wright-brødrenes flyvninger i 1903 er anerkjent av Fédération Aéronautique Internationale (FAI), standardinnstillingen og registreringsorganet for luftfart , som "den første vedvarende og kontrollerte tyngre enn luft-drevne flyvningen". I 1905 var Wright Flyer III i stand til fullt kontrollerbar, stabil flyging i betydelige perioder. Wright-brødrene krediterte Otto Lilienthal som en stor inspirasjon for deres beslutning om å forfølge bemannet flyvning.

I 1906 foretok brasilianeren Alberto Santos-Dumont det som ble hevdet å være den første flyflyvningen uten hjelp av katapult og satte den første verdensrekorden anerkjent av Aéro-Club de France ved å fly 220 meter (720 fot) på mindre enn 22 sekunder. Denne flyturen ble også sertifisert av FAI.

Et tidlig flydesign som samlet den moderne monoplan- traktorkonfigurasjonen var Blériot VIII- designet fra 1908. Den hadde bevegelige haleflater som kontrollerte både giring og stigning, en form for rullekontroll levert enten ved vingedreining eller av rulleroer og kontrollert av piloten med en joystick og rorstang. Det var en viktig forgjenger for hans senere Blériot XI Channel- kryssende fly sommeren 1909.

Første verdenskrig fungerte som et testbed for bruk av flyet som våpen. Fly demonstrerte sitt potensial som mobile observasjonsplattformer, og viste seg deretter å være krigsmaskiner som er i stand til å forårsake skader for fienden. Den tidligste kjente luftseieren med et synkronisert maskingeværbevæpnet jagerfly skjedde i 1915, av den tyske Luftstreitkräfte Leutnant Kurt Wintgens . Fighter-ess dukket opp; den største (etter antall Aerial Combat-seire) var Manfred von Richthofen .

Etter første verdenskrig fortsatte flyteknologien å utvikle seg. Alcock og Brown krysset Atlanterhavet non-stop for første gang i 1919. De første internasjonale kommersielle flyvningene fant sted mellom USA og Canada i 1919.

Fly hadde en tilstedeværelse i alle de store slagene under andre verdenskrig . De var en essensiell komponent i periodens militærstrategier, som den tyske blitzkrieg , The Battle of Britain , og de amerikanske og japanske hangarskipkampanjene under Stillehavskrigen .

Utvikling av jetfly

Det første praktiske jetflyet var det tyske Heinkel He 178 , som ble testet i 1939. I 1943 ble Messerschmitt Me 262 , det første operative jetjagerflyet, tatt i bruk i det tyske Luftwaffe . I oktober 1947 var Bell X-1 det første flyet som oversteg lydhastigheten.

Det første jetflyet , de Havilland Comet , ble introdusert i 1952. Boeing 707 , det første mye vellykkede kommersielle jetflyet, var i kommersiell tjeneste i mer enn 50 år, fra 1958 til 2010. Boeing 747 var verdens største passasjerfly fra 1970 til den ble overgått av Airbus A380 i 2005.

Fremdrift

Propell

En flypropell , eller luftskrue , konverterer roterende bevegelse fra en motor eller annen kraftkilde til en virvlende slipstrøm som skyver propellen forover eller bakover. Den omfatter en roterende motordrevet nav, til hvilken det er festet flere radielt airfoil -Seksjon bladene slik at hele enheten roterer om en langsgående akse. Tre typer luftfartsmotorer som brukes til å drive propeller inkluderer stempelmotorer (eller stempelmotorer), gassturbinmotorer og elektriske motorer . Mengden skyvekraft en propell skaper bestemmes av skiveområdet - området der bladene roterer. Hvis arealet er for lite, er effektiviteten dårlig, og hvis arealet er stort, må propellen rotere med svært lav hastighet for å unngå å gå overlyd og skape mye støy, og ikke mye skyvekraft. På grunn av denne begrensningen er propeller foretrukket for fly som reiser under Mach 0,6, mens jetfly er et bedre valg over den hastigheten.

Stempelmotor

Stempelmotorer i fly har tre hovedvarianter, radial , in-line og flat eller horisontalt motsatt motor . Radialmotoren er en forbrenningsmotorkonfigurasjon av frem- og tilbakegående type der sylindrene "stråler" utover fra et sentralt veivhus som eikene til et hjul og ble ofte brukt for flymotorer før gassturbinmotorer ble dominerende. En inline-motor er en stempelmotor med sylinderbanker, den ene bak hverandre, i stedet for rader av sylindere, der hver bank har et hvilket som helst antall sylindre, men sjelden mer enn seks, og kan være vannkjølt. En flat motor er en forbrenningsmotor med horisontalt motstående sylindre.

Gassturbin

En turboprop-gassturbinmotor består av et inntak, kompressor, forbrenner, turbin og en drivdyse, som gir kraft fra en aksel gjennom en reduksjonsgir til propellen. Drivdysen gir en relativt liten andel av skyvekraften som genereres av en turboprop.

Elektrisk motor

Et elektrisk fly kjører på elektriske motorer i stedet for forbrenningsmotorer , med elektrisitet fra brenselceller , solceller , ultrakondensatorer , strømstråler eller batterier . For tiden er flygende elektriske fly for det meste eksperimentelle prototyper, inkludert bemannede og ubemannede luftfartøyer , men det er noen produksjonsmodeller på markedet allerede.

Jetfly

Jetfly drives frem av jetmotorer , som brukes fordi de aerodynamiske begrensningene til propeller ikke gjelder jetfremdrift. Disse motorene er mye kraftigere enn en stempelmotor for en gitt størrelse eller vekt og er relativt stillegående og fungerer godt i større høyder. Varianter av jetmotoren inkluderer ramjet og scramjet , som er avhengig av høy lufthastighet og inntaksgeometri for å komprimere forbrenningsluften før innføring og tenning av drivstoff. Rakettmotorer gir skyvekraft ved å brenne et drivstoff med et oksidasjonsmiddel og drive ut gass gjennom en dyse.

Turbofan

De fleste moderne jetfly bruker turbofanjetmotorer , som balanserer fordelene med en propell samtidig som de beholder eksoshastigheten og kraften til en jet. Dette er egentlig en kanalpropell festet til en jetmotor, omtrent som en turbopropell, men med mindre diameter. Når den er installert på et rutefly, er den effektiv så lenge den forblir under lydhastigheten (eller subsonisk). Jetjagerfly og andre supersoniske fly som ikke bruker mye tid på supersonisk bruker også ofte turbofaner, men for å fungere er det nødvendig med luftinntakskanaler for å bremse luften slik at når den ankommer fronten av turbofanen, er den subsonisk. . Når den passerer gjennom motoren, akselereres den deretter tilbake til supersoniske hastigheter. For å øke kraftuttaket ytterligere, blir drivstoff dumpet inn i eksosstrømmen, hvor det antennes. Denne kalles en etterbrenner og har blitt brukt på både rene jetfly og turbojetfly , selv om den vanligvis bare brukes på kampfly på grunn av mengden drivstoff som forbrukes, og selv da kan den bare brukes i korte perioder. Supersoniske passasjerfly (f.eks. Concorde ) er ikke lenger i bruk, hovedsakelig fordi flyging i overlydshastighet skaper en lydbom , som er forbudt i de fleste tett befolkede områder, og på grunn av det mye høyere forbruket av drivstoff som supersonisk flyging krever.

Jetfly har høye marsjfhastigheter (700–900 km/t eller 430–560 mph) og høye hastigheter for start og landing (150–250 km/t eller 93–155 mph). På grunn av hastigheten som kreves for start og landing, bruker jetfly klaffer og frontkantenheter for å kontrollere løftet og hastigheten. Mange jetfly bruker også skyvevendere for å bremse flyet ved landing.

Ramjet

En ramjet er en form for jetmotor som ikke inneholder store bevegelige deler og kan være spesielt nyttig i applikasjoner som krever en liten og enkel motor for høyhastighetsbruk, for eksempel med missiler. Ramjets krever bevegelse fremover før de kan generere skyvekraft og brukes derfor ofte sammen med andre former for fremdrift, eller med et eksternt middel for å oppnå tilstrekkelig hastighet. Den Lockheed D-21 var en Mach 3+ ramjet-drevet rekognosering drone som ble skutt fra en overordnet luftfartøy . En ramjet bruker kjøretøyets foroverbevegelse for å tvinge luft gjennom motoren uten å ty til turbiner eller skovler. Drivstoff tilsettes og antennes, som varmer opp og utvider luften for å gi skyvekraft.

Scramjet

En scramjet er en supersonisk ramjet, og bortsett fra forskjeller med å håndtere intern supersonisk luftstrøm fungerer som en konvensjonell ramjet. Denne typen motor krever en veldig høy starthastighet for å fungere. Den NASA X-43 , en eksperimentell ubemannet scramjet, angir en farts post i 2004 for en jet-fly drevet med en hastighet på Mach 9,7, nesten 12 100 kilometer i timen (km / h 7500).

Rakett

I andre verdenskrig satte tyskerne inn det rakettdrevne flyet Me 163 Komet . Det første flyet som brøt lydmuren i planflyvning var et rakettfly – Bell X-1 . Den senere nordamerikanske X-15 brøt mange farts- og høyderekorder og la mye av grunnlaget for senere design av fly og romfartøy. Rakettfly er ikke i vanlig bruk i dag, selv om rakettassisterte starter brukes til noen militærfly. Nylige rakettfly inkluderer SpaceShipTwo og de som er utviklet for Rocket Racing League .

Det er mange rakettdrevne fly/romfartøyer, romflyene , som er designet for å fly utenfor jordens atmosfære.

Design og produksjon

De fleste fly er konstruert av selskaper med mål om å produsere dem i mengde for kunder. Design- og planleggingsprosessen, inkludert sikkerhetstester, kan vare i opptil fire år for små turbopropeller eller lenger for større fly.

I løpet av denne prosessen etableres målene og designspesifikasjonene til flyet. Først bruker byggefirmaet tegninger og ligninger, simuleringer, vindtunneltester og erfaring for å forutsi oppførselen til flyet. Datamaskiner brukes av selskaper til å tegne, planlegge og gjøre innledende simuleringer av flyet. Små modeller og mockups av hele eller visse deler av flyet blir deretter testet i vindtunneler for å verifisere aerodynamikken.

Når designet har gått gjennom disse prosessene, konstruerer selskapet et begrenset antall prototyper for testing på bakken. Representanter fra et luftfartsstyrende byrå foretar ofte en første flytur. Flytestene fortsetter til flyet har oppfylt alle kravene. Deretter autoriserer det styrende offentlige luftfartsorganet i landet selskapet til å starte produksjonen.

I USA er dette byrået Federal Aviation Administration (FAA), og i EU, European Aviation Safety Agency (EASA). I Canada er det offentlige byrået som har ansvaret og autoriserer masseproduksjonen av fly Transport Canada .

Når en del eller komponent må sammenføyes ved sveising for praktisk talt alle romfarts- eller forsvarsapplikasjoner, må den oppfylle de strengeste og spesifikke sikkerhetsforskrifter og standarder. Nadcap , eller National Aerospace and Defence Contractors Accreditation Program stiller globale krav til kvalitet, kvalitetsstyring og kvalitetssikring av for romfartsteknikk.

Ved internasjonalt salg er det også nødvendig med en lisens fra det offentlige luftfarts- eller transportorganet i landet der flyet skal brukes. For eksempel må fly laget av det europeiske selskapet Airbus være sertifisert av FAA for å kunne flys i USA, og fly laget av USA-baserte Boeing må godkjennes av EASA for å kunne flys i EU.

Reguleringer har resultert i redusert støy fra flymotorer som svar på økt støybelastning fra vekst i flytrafikken over urbane områder nær flyplasser.

Små fly kan designes og konstrueres av amatører som hjemmebygg. Andre hjemmebygde fly kan settes sammen ved hjelp av forhåndsproduserte sett med deler som kan settes sammen til et grunnplan og må deretter fullføres av byggherren.

Få selskaper produserer fly i stor skala. Produksjonen av et fly for ett selskap er imidlertid en prosess som faktisk involverer dusinvis, eller til og med hundrevis, av andre selskaper og anlegg, som produserer delene som går inn i flyet. For eksempel kan ett selskap stå for produksjonen av landingsutstyret, mens et annet er ansvarlig for radaren. Produksjonen av slike deler er ikke begrenset til samme by eller land; når det gjelder store flyprodusenter, kan slike deler komme fra hele verden.

Delene sendes til hovedanlegget til flyselskapet, hvor produksjonslinjen ligger. Når det gjelder store fly, kan det eksistere produksjonslinjer dedikert til montering av visse deler av flyet, spesielt vingene og flykroppen.

Når det er fullført, blir et fly grundig inspisert for å lete etter ufullkommenheter og defekter. Etter godkjenning av inspektører, blir flyet satt gjennom en rekke flytester for å sikre at alle systemer fungerer som de skal og at flyet håndterer som det skal. Etter å ha bestått disse testene, er flyet klart til å motta "final touchups" (intern konfigurasjon, maling, etc.), og er deretter klart for kunden.

Kjennetegn

Flyskrog

De strukturelle delene av et fastvinget fly kalles flyrammen. Delene som finnes kan variere i henhold til flyets type og formål. Tidlige typer var vanligvis laget av tre med stoffvingeoverflater. Da motorer ble tilgjengelige for drevet flyvning for rundt hundre år siden, var festene deres laget av metall. Etter hvert som hastigheten økte ble flere og flere deler metall inntil ved slutten av andre verdenskrig var det vanlig med fly av metall. I moderne tid har det blitt gjort økende bruk av komposittmaterialer .

Typiske strukturelle deler inkluderer:

• En eller flere store horisontale vinger , ofte med form av et vingetverrsnitt . Vingen avleder luft nedover når flyet beveger seg fremover, og genererer løftekraft for å støtte det under flukt. Vingen gir også stabilitet i rulle for å stoppe flyet fra å rulle til venstre eller høyre i jevn flyvning.

• En flykropp , en lang, tynn kropp, vanligvis med koniske eller avrundede ender for å gjøre formen aerodynamisk jevn. Flykroppen føyer seg sammen med de andre delene av flyrammen og inneholder vanligvis viktige ting som pilot, nyttelast og flysystemer.
• En vertikal stabilisator eller finne er en vertikal vingelignende overflate montert på baksiden av planet og vanligvis stikker ut over det. Finnen stabiliserer flyets giring (sving til venstre eller høyre) og monterer roret , som kontrollerer rotasjonen langs den aksen.
• En horisontal stabilisator eller haleplan , vanligvis montert ved halen nær den vertikale stabilisatoren. Den horisontale stabilisatoren brukes til å stabilisere flyets stigning (tilt opp eller ned) og monterer heisene , som gir stigningskontroll.
• Landingsutstyr , et sett med hjul, skisser eller flottører som støtter flyet mens det er på overflaten. På sjøfly støtter bunnen av flykroppen eller flottørene (pontonger) den mens den er på vannet. På noen fly trekkes landingsutstyret tilbake under flyging for å redusere luftmotstand.

Vinger

Vingene til et fly med faste vinger er statiske fly som strekker seg på hver side av flyet. Når flyet reiser fremover, strømmer luft over vingene, som er formet for å skape løft. Denne formen kalles en luftfoil og er formet som en fuglevinge.

Vingestruktur

Fly har fleksible vingeflater som er strukket over en ramme og gjort stive av løftekreftene som utøves av luftstrømmen over dem. Større fly har stive vingeflater som gir ekstra styrke.

Enten fleksible eller stive, de fleste vinger har en sterk ramme for å gi dem sin form og for å overføre løft fra vingeoverflaten til resten av flyet. De viktigste strukturelle elementene er en eller flere bjelker som går fra rot til spiss, og mange ribber som går fra forkant (fremre) til bakkant.

Tidlige flymotorer hadde liten kraft, og letthet var veldig viktig. Også tidlige bæreprofilseksjoner var veldig tynne og kunne ikke ha en sterk ramme installert innenfor. Så frem til 1930-tallet var de fleste vinger for lette til å ha nok styrke, og eksterne avstivningsstag og ledninger ble lagt til. Da den tilgjengelige motorkraften økte i løpet av 1920- og 30-årene, kunne vingene gjøres tunge og sterke nok til at det ikke var behov for avstivning lenger. Denne typen uavstivede vinge kalles en utkragende vinge.

Vingekonfigurasjon

Antallet og formen på vingene varierer mye på forskjellige typer. Et gitt vingeplan kan være fullspennende eller delt av en sentral flykropp i babord (venstre) og styrbord (høyre) vinger. Noen ganger har enda flere vinger blitt brukt, og det trevingede triplanet oppnådde en viss berømmelse i WWI. Det firevingede fireflyet og andre flerkantede design har hatt liten suksess.

Et monoplan har et enkelt vingeplan, et biplan har to stablet over hverandre, en tandemvinge har to plassert etter hverandre. Da den tilgjengelige motorkraften økte i løpet av 1920- og 30-årene og avstiving ikke lenger var nødvendig, ble det uavstivede eller utkragede monoplanet den vanligste formen for motordrevet type.

Vingen planform er formen når sett ovenfra. For å være aerodynamisk effektiv bør en vinge være rett med et langt spenn fra side til side, men ha en kort korde (høyt sideforhold ). Men for å være strukturelt effektiv, og dermed lett, må en vinge ha et kort spenn, men fortsatt nok areal til å gi løft (lavt sideforhold).

Ved transoniske hastigheter (nær lydhastigheten ) hjelper det å sveipe vingen bakover eller forover for å redusere motstanden fra supersoniske sjokkbølger når de begynner å dannes. Den feide vingen er bare en rett vinge sveipet bakover eller forover.

Den delta fløyen er en trekant form som kan brukes av flere grunner. Som en fleksibel Rogallo-vinge tillater den en stabil form under aerodynamiske krefter og brukes derfor ofte til ultralette fly og til og med drager . Som en supersonisk vinge kombinerer den høy styrke med lavt luftmotstand og brukes derfor ofte til raske jetfly.

En vinge med variabel geometri kan endres i flukt til en annen form. De variabel sveipevingetransforme mellom en effektiv rett konfigurasjon for start og landing, til en liten bevegelsesmotstand og blåst konfigurasjon for høyhastighets uren. Andre former for variabel planform har blitt fløyet, men ingen har gått utover forskningsstadiet.

Flykropp

En flykropp er en lang, tynn kropp, vanligvis med koniske eller avrundede ender for å gjøre formen aerodynamisk jevn. Flykroppen kan inneholde flybesetning , passasjerer, last eller nyttelast , drivstoff og motorer. Pilotene til bemannede fly betjener dem fra en cockpit plassert foran eller på toppen av flykroppen og utstyrt med kontroller og vanligvis vinduer og instrumenter. Et fly kan ha mer enn én flykropp, eller det kan være utstyrt med bommer med halen plassert mellom bommene for å la den ytre bakre delen av flykroppen være nyttig for en rekke formål.

Vinger vs kropper

Flyvende vinge

En flygende vinge er et haleløst fly som ikke har noen bestemt flykropp . Det meste av mannskapet, nyttelasten og utstyret er plassert inne i hovedvingestrukturen.

Den flyvende vingekonfigurasjonen ble studert omfattende på 1930- og 1940-tallet, spesielt av Jack Northrop og Cheston L. Eshelman i USA, og Alexander Lippisch og Horten-brødrene i Tyskland. Etter krigen var flere eksperimentelle design basert på flyving-konseptet, men de kjente vanskelighetene forble uløselige. En viss generell interesse fortsatte til begynnelsen av 1950-tallet, men design ga ikke nødvendigvis store fordeler i rekkevidde og ga flere tekniske problemer, noe som førte til bruken av "konvensjonelle" løsninger som Convair B-36 og B-52 Stratofortress . På grunn av det praktiske behovet for en dyp vinge, er flyving-konseptet mest praktisk for design i sakte-til-middels hastighetsområdet, og det har vært kontinuerlig interesse for å bruke det som en taktisk luftløfterdesign .

Interessen for flygende vinger ble fornyet på 1980-tallet på grunn av deres potensielt lave radarrefleksjonstverrsnitt . Stealth-teknologi er avhengig av former som bare reflekterer radarbølger i bestemte retninger, og dermed gjør flyet vanskelig å oppdage med mindre radarmottakeren er i en bestemt posisjon i forhold til flyet - en posisjon som endres kontinuerlig når flyet beveger seg. Denne tilnærmingen førte til slutt til Northrop B-2 Spirit stealth bombefly. I dette tilfellet er ikke de aerodynamiske fordelene med den flygende vingen de primære behovene. Moderne datastyrte fly-by-wire- systemer gjorde imidlertid at mange av de aerodynamiske ulempene ved den flygende vingen ble minimert, noe som ga en effektiv og stabil langdistansebombefly.

Blandet vingekropp

Blended wing body-fly har en flat og aerofoilformet kropp, som produserer det meste av løftet for å holde seg selv oppe, og distinkte og separate vingestrukturer, selv om vingene er jevnt blandet inn i kroppen.

Fly med blandede vingekropper inkluderer designfunksjoner fra både en futuristisk flykropps- og flyvingedesign. Den påståtte fordelene ved den blandede vingelegemet tilnærming er effektive high-lift vinger og et bredt airfoil -formet legeme. Dette gjør det mulig for hele fartøyet å bidra til løfteproduksjon med et resultat av potensielt økt drivstofføkonomi.

Løftende kropp

En løftekropp er en konfigurasjon der kroppen selv produserer løft . I motsetning til en flygende vinge , som er en vinge med minimal eller ingen konvensjonell flykropp , kan en løftekropp betraktes som en flykropp med liten eller ingen konvensjonell vinge. Mens en flygende vinge forsøker å maksimere cruiseeffektiviteten ved subsoniske hastigheter ved å eliminere ikke-løftende overflater, minimerer løftekropper generelt luftmotstanden og strukturen til en vinge for subsonisk, supersonisk og hypersonisk flyging, eller romfartøyets gjeninntreden . Alle disse flyregimene utgjør utfordringer for riktig flystabilitet. Løftekropper var et stort forskningsområde på 1960- og 70-tallet som et middel til å bygge et lite og lett bemannet romfartøy. USA bygde flere kjente rakettfly med løftekropp for å teste konseptet, samt flere rakettavfyrte re-entry-kjøretøyer som ble testet over Stillehavet. Interessen avtok etter hvert som det amerikanske flyvåpenet mistet interessen for det bemannede oppdraget, og den store utviklingen ble avsluttet under designprosessen for romfergen da det ble klart at de svært formede flykroppene gjorde det vanskelig å montere drivstofftankasje.

Empennage og forplan

Den klassiske vingeflaten er ustabil i flukt og vanskelig å kontrollere. Fleksible vingetyper er ofte avhengige av en ankerline eller vekten til en pilot som henger under for å opprettholde riktig holdning. Noen frittflygende typer bruker en tilpasset bæreflate som er stabil, eller andre geniale mekanismer inkludert, sist, elektronisk kunstig stabilitet.

For å oppnå stabilitet og kontroll har de fleste fastvingede typer en empennage som består av en finne og ror som virker horisontalt og et haleplan og elevator som virker vertikalt. Disse kontrollflatene kan typisk trimmes for å avlaste kontrollkreftene for ulike stadier av flyvningen. Dette er så vanlig at det er kjent som det konvensjonelle oppsettet. Noen ganger kan det være to eller flere finner, fordelt langs haleplanet.

Noen typer har et horisontalt " canard "-forplan foran hovedvingen, i stedet for bak. Dette forflyet kan bidra til løftet, trimmen eller kontrollen av flyet, eller til flere av disse.

Kontroller og instrumenter

Fly har komplekse flykontrollsystemer . Hovedkontrollene lar piloten styre flyet i luften ved å kontrollere holdningen (rulling, pitch og yaw) og motorkraft.

På bemannede fly gir cockpitinstrumenter informasjon til pilotene, inkludert flydata , motoreffekt , navigasjon, kommunikasjon og andre flysystemer som kan installeres.

Sikkerhet

Når risiko måles ved dødsfall per passasjerkilometer, er flyreiser omtrent 10 ganger tryggere enn reiser med buss eller jernbane. Men når du bruker statistikken om dødsfall per reise, er flyreiser betydelig farligere enn reiser med bil, tog eller buss. Flyreiseforsikring er relativt dyr av denne grunn - forsikringsselskapene bruker vanligvis statistikken over dødsfall per reise. Det er en betydelig forskjell mellom sikkerheten til passasjerfly og sikkerheten til mindre privatfly, med per-mile-statistikken som indikerer at flyselskaper er 8,3 ganger sikrere enn mindre fly.

Miljøpåvirkning

Som alle aktiviteter som involverer forbrenning , slipper fossilt brenseldrevne fly sot og andre forurensninger ut i atmosfæren. Det produseres også drivhusgasser som karbondioksid (CO ₂ ). I tillegg er det miljøpåvirkninger som er spesifikke for fly: for eksempel,

• Fly som opererer i store høyder i nærheten av tropopausen (hovedsakelig store jetfly ) avgir aerosoler og etterlater kontril , som begge kan øke dannelsen av cirrusskyer - skydekket kan ha økt med opptil 0,2 % siden luftfartens fødsel.
• Fly som opererer i store høyder nær tropopausen kan også frigjøre kjemikalier som interagerer med klimagasser i disse høydene, spesielt nitrogenforbindelser , som samhandler med ozon, og øker ozonkonsentrasjonene.
• De fleste lette stempelfly brenner avgass , som inneholder tetraetylbly (TEL). Noen stempelmotorer med lavere kompresjon kan operere på blyfri mogass og turbinmotorer, og dieselmotorer - som ingen av dem krever bly - brukes på noen nyere lette fly . Noen ikke-forurensende lette elektriske fly er allerede i produksjon.

En annen miljøpåvirkning av fly er støyforurensning , hovedsakelig forårsaket av fly som tar av og lander.

Se også

• Flymekanikere
• Luftfart
• Drivstoffeffektivitet
• Liste over høyderekorder nådd av forskjellige flytyper
• Rotorfartøy

Referanser

Bibliografi

• Blatner, David. The Flying Book: Alt du noen gang har lurt på om å fly på fly . ISBN  0-8027-7691-4

Eksterne linker

• Flysenteret
• Airliners.net
• Aerospaceweb.org
• Hvordan fly fungerer – Howstuffworks.com