Drag er den aerodynamiske kraft, der modvirker et flys bevægelse gennem luften. Trækket genereres af alle dele af flyet (selv motorerne!).Hvordan genereres trækket?
Træk er en mekanisk kraft. Den opstår ved, at et fast legeme interagerer og kommer i kontakt med en væske (væske eller gas). Den genereres ikke af et kraftfelt, som f.eks. et gravitationsfelt eller et elektromagnetisk felt, hvor et objekt kan påvirke et andet objekt uden at være i fysisk kontakt. For at der kan opstå træk, skal det faste legeme være i kontakt med væsken. Hvis der ikke er nogen væske, er der ingen modstand. Trækkraft opstår som følge af forskellen i hastighed mellem det faste objekt og væsken. Der skal være bevægelse mellem objektet og væsken. Hvis der ikke er nogen bevægelse, er der ingen modstand. Det er ligegyldigt, om objektet bevæger sig gennem en astatisk væske, eller om væsken bevæger sig forbi et statisk fast objekt.
Drag er en kraft og er derfor en aktørmængde, der både har en størrelse og en retning.Drag virker i en retning, der er modsat flyets bevægelse. Der er mange faktorer, som påvirker størrelsen af modstanden.Mange af faktorerne påvirker også løftet, men der er nogle faktorer, som er unikke for flyets modstand.
Vi kan betragte modstand som aerodynamisk friktion, og en af kilderne til modstand er hudfriktionen mellem luftmolekylerne og flyets faste overflade. Da hudfriktionen er en vekselvirkning mellem et fast stof og en gas, afhænger størrelsen af hudfriktionen af egenskaberne hos både fast stof og gas. For det faste stofs vedkommende giver en glat, voksbehandlet overflade mindre hudfriktion end en ru overflade. For gassens vedkommende afhænger størrelsen af luftens viskositet og de viskose kræfters relative størrelse i forhold til strømningens bevægelse, udtrykt som Reynoldstallet. Langs den faste overflade dannes der et overfladelag af lav-energistrømning, og størrelsen af hudfriktionen afhænger af forholdene i grænselaget.
Vi kan også betragte modstand som aerodynamisk modstand mod objektets bevægelse gennem væsken. Denne kilde til modstand afhænger af flyets form og kaldes formmodstand. Når luftstrømmene flyder omkring et legeme, ændres den lokale hastighed og det lokale tryk. Da trykket er et mål for gasmolekylernes bevægelsesmængde, og en ændring i bevægelsesmængden frembringer en kraft, vil en varierende trykfordeling frembringe en kraft på kroppen. Vi kan bestemme størrelsen af kraften ved at integrere (eller addere) det lokale tryk gange overfladearealet omkring hele kroppen. Den komponent af den aerodynamiske kraft, der er modsat bevægelsen, er modstanden; den komponent, der er vinkelret på bevægelsen, er løftet.Både løfte- og modstandskraften virker gennem objektets trykcentrum.
Der er en yderligere modstandskomponent, der skyldes generering af løft. Aerodynamikere har kaldt denne komponent for den inducerede modstand.Den kaldes også “modstand som følge af løft”, fordi den kun forekommer på endeløse, løftevinger. Induceret modstand opstår, fordi løftefordelingen ikke er ensartet på en vinge, men varierer fra rod til spids.For en løftevinge er der en trykforskel mellem vingens øverste og nederste flader. Der dannes hvirvler ved vingespidserne, som giver en hvirvelstrømning, der er meget kraftig nær vingespidserne og aftager mod vingeroden. Vingens lokale angrebsvinkel forøges af den inducerede strømning fra spidsvortexen, hvilket giver en yderligere, nedstrømsvendt komponent til den aerodynamiske kraft, der virker på vingen.kraften kaldes induceret modstand, fordi den er “induceret” af spidsvortexens virkning.Størrelsen af den inducerede modstand afhænger af den løftemængde, der genereres af vingen, og af løftets fordeling over spændvidden. lange, tynde vinger (på langs) har en lav induceret modstand, mens korte vinger med en stor kordel har en høj induceret modstand. vinger med en elliptisk fordeling af løftet har den mindste inducerede modstand. Moderne passagerfly anvender wingletter til at reducere vingens inducerede modstand.
To andre kilder til modstand er bølgetræk og stempeltræk. Når et luftfartøj nærmer sig lydhastigheden, opstår der chokbølger langs overfladen. Stødbølgerne medfører en ændring i det statiske tryk og et tab af totalt tryk.Bølgemodstand er forbundet med dannelsen af stødbølgerne. Størrelsen af bølgetræk afhænger af strømningens Mach-tal. Stødmodstand opstår, når fri luftstrøm bringes ind i flyet.Jetmotorer bringer luft om bord, blander luften med brændstof, forbrænder brændstoffet og udstøder forbrændingsprodukterne for at producere fremdrift.Hvis vi ser på den grundlæggende fremdriftsligning, er der et massestrøm gange indgangshastighedsterm, som trækkes fra bruttotrækningen.Dette “negative tryk” er stødmodstanden.Køleindtag på flyet er også kilder til stødmodstand.
Du kan se en kort film om Orville og Wilbur Wright, hvor de diskuterer stødmodstandskraften, og hvordan den påvirkede deres flys flyvning. Filmen kan gemmes på din computer og ses som en podcast på din podcast-afspiller.
Aktiviteter:
Guidede ture
-
Kilder til luftmodstand: 
- Faktorer, der påvirker luftmodstanden:
- Kræfter på et fly:
- Kræfter på et svævefly:
- Kræfter på et svævefly:
Navigation ..
Hjemmeside for begyndere