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Fijnheid

Das Feinheit ist das Verhältnis zwischen der Widerstandskraft (FX) und die Tragfähigkeit (Fz) von a Tragfläche, ein Flügel oder ein Fluggerät mit Gleitfähigkeiten. Die umgekehrte Version ist jedoch nützlicher, wenn es um das Verständnis der Aerodynamik geht. Einer von der Feinheit ist das Verhältnis von Tragfähigkeit zu Widerstandskraft.

Wenn die Feinheit zunimmt, wird der Flügel feiner und der Wert von f wird kleiner.

Kräfte

In Formelform sieht das so aus:

bei welchem:

Wie diese Kräfte an einem Flügel entstehen, erfahren Sie in Flügel. Die Größe dieser Kräfte wird in der Fachliteratur aerodynamisch aufgezeigt.

Sowohl Drag als auch Lift sind Funktionen des spezifisches Gewicht (ρ) des Mediums. Bei Luft ist dies ±.

fz und FX sind auch abhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich der Flügel durch die Luft bewegt. Dies ist die relative Fluggeschwindigkeit. Relativ, weil es relativ zum Flügel ist.

Auf der anderen Seite wirkt sich die Oberfläche des Flügels (A) beïnvloedt Planformular, beide Werte.

Darüber hinaus enthalten beide Formeln noch einen spezifischen Koeffizienten, der aus aerodynamischer Sicht interessant ist. Der Beiwert gruppiert alle anderen Parameter, die nicht in der Formel vorkommen, aber die Tragfähigkeit und Tragfähigkeit beeinflussen.

Effizienz

Die Art und Weise, wie ein Flügel verwendet wird, hängt vom Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand ab. Eine höhere Tragfähigkeit bei gleichem Widerstand führt zu mehr Gewicht bei gleicher Motorleistung. Der Widerstand bestimmt die Leistung, die der Motor aufbringen muss und den damit verbundenen Verbrauch. Konkret bedeutet dies, dass das Verhältnis, die Rendite (η), steigt.

Andererseits gibt es bei gleicher Tragfähigkeit weniger Widerstand, dann kann das gleiche Gewicht mit weniger Motorleistung und Verbrauch getragen werden. Auch in diesem Fall erhöht sich also . In beiden Fällen wird der Wirkungsgrad η optimiert.

Dies bedeutet in Formelform:

oder

Somit ist der Wirkungsgrad = 1 / Feinheit:

Je kleiner die Feinheit bzw. je feiner das Tragflächenprofil, desto besser der Wirkungsgrad.

Optimierung

Feinheit in Profilen

Der Wert der Feinheit für ein Profil hängt daher nur von den Profilmerkmalen ab, die in den Koeffizienten zu finden sind

Cz & Cx → f{α, d, f, Re,bilden,:, Oberflächenrauheit μ , ...}

Ein sehr wichtiger Faktor in einem Profil ist die parasitärer Widerstand was die Feinheit beeinflusst. Wenn es also steigt, sinkt die Rendite.

Delikatesse in Flügeln

Luftwirbel oder Wirbel mit farbigem Rauch sichtbar gemacht

Für einen ganzen Flügel, eine Kombination aus unendlich vielen Profilen, werden die Flügeleigenschaften zu den Eigenschaften des Profils addiert. Flügeleigenschaften folgen aus der Flügelform oder Planformular. Den Ursprung dafür finden Sie im induzierter Widerstand was zusätzlich zum parasitären Widerstand kommt. Der induzierte Widerstand ist auf die Wirbel den Flügel berühren. Der Einfluss nimmt ab, wenn ein Flügel schmaler (Sehne kleiner) und breiter (größere Spannweite) wird. Je schmaler und breiter der Flügel, desto größer die Feinheit.

Feinheit in Flugzeugen mit Gleitfähigkeiten

Während man sich der Feinheit eines Profils oder eines Flügels noch auf allgemeiner wissenschaftlicher Basis nähern könnte, ist dies bei einem fliegenden Flugzeug nicht mehr möglich. Die Vielfalt ist zu groß, um dies pauschal zu sagen und muss pro Gerät bewertet werden:

  • Flugzeuge, Feinheit beeinflusst u.a. durch Rumpf, Höhenleitwerk und Fahrwerk
  • paramotorisch, Feinheit beeinflusst unter anderem durch Rasterlinien, Rückenmotor und Körper des Menschen
  • DPM, Feinheit beeinflusst unter anderem durch Struktur, Rahmen und Rohre

Das Messen ist eigentlich die einfachste Methode, um die endgültige Feinheit zu bestimmen.

Foliennummer

Die Foliennummer G (Englisch: Gleitzahl, aber beachten Sie Französisch: Finesse) ist der Kehrwert der Feinheit oder einer über der Feinheit. Die gleitende Zahl ist daher auch die Verhältnis zwischen der zurückgelegten horizontalen Strecke und der im gleichen Zeitraum zurückgelegten vertikalen Strecke oder auch ein Verhältnis der Geschwindigkeiten.

Die Gleitzahl hängt nur vom Flügel ab und nicht von der Gewicht. Dies folgt aus der Feinheit, einer Formel, bei der das Gewicht nicht vorkommt. Die Foliennummer ist de facto eine natürliche konstante Eigenschaft des Flügels.

Die maximale Schlupfrate variiert je nach Konfiguration, wie z Absperrklappen, Betrachtungswinkel. Diese Foliennummer ist die Qualität in bester Konfiguration und ohne Wind.

Foliennummer.pngDa sowohl die horizontale als auch die vertikale Geschwindigkeit des Flügels das gleiche Zeitelement enthalten, ist auch die Gleitzahl gleich dem Verhältnis der Geschwindigkeiten.

Ein Beispiel

Wenn sich das Flugzeug bei einem Segelflugzeug in einer bestimmten Höhe im Horizontalflug befindet und der Steuerknüppel in der neutralen Position verriegelt ist, sucht das Segelflugzeug nach dem größten Effizienz und der kleinste Gleitwinkel wird angenommen.

Mathematische Verbindung

Die Feinheit ist die Tangente des Gleitwinkels:

f = tg γ

γ = arctg f

Größenordnung

Nachfolgend einige Werte für Gleitzahl, Feinheiten und Gleitwinkel.

ArtikelFeinheitFoliennummerGleitwinkel
Backstein090°
Fallschirm090°
Gleitschirm0,3 → 0,133 → 820° → 8°
Hubschrauber - Gyrocopter∞ → 0,30 → 390° → 20°
DPM0,2 → 0,135 → 812° → 8°
ULM - Sportflugzeug0,14 → 0,088 → 128° → 4°
Passagierflugzeug0,075 → 0,0515 → 204° → 3°
Segelflugzeug0,05 → 0,0220 → 603° → 1°

Liste der Synonyme

Eine Reihe von Begriffen werden in der Aerodynamik oft synonym verwendet, um dasselbe anzuzeigen.

BegriffSynonyme
KapazitätAufzugHubkraft
WiderstandskraftziehenWiderstand