Drag är den aerodynamiska kraft som motverkar ett luftfartygs rörelse genom luften. Motståndet genereras av alla delar av flygplanet (även motorerna!).Hur genereras motståndet?
Motståndet är en mekanisk kraft. Den genereras av en fast kropps interaktion och kontakt med en vätska (vätska eller gas). Den genereras inte av ett kraftfält, i betydelsen gravitationsfält eller elektromagnetiskt fält, där ett föremål kan påverka ett annat föremål utan att vara i fysisk kontakt. För att dragkraft skall uppstå måste den fasta kroppen vara i kontakt med vätskan. Om det inte finns någon vätska finns det ingen dragkraft. Drag uppstår på grund av skillnaden i hastighet mellan det fasta föremålet och vätskan. Det måste finnas en rörelse mellan föremålet och vätskan. Om det inte finns någon rörelse finns det ingen dragkraft. Det spelar ingen roll om föremålet rör sig genom en astatisk vätska eller om vätskan rör sig förbi ett statiskt fast föremål.
Drag är en kraft och är därför en aktörsmängd med både storlek och riktning.Drag verkar i en riktning som är motsatt till flygplanets rörelse. Lyft verkar vinkelrätt mot rörelsen.Det finns många faktorer som påverkar storleken på luftmotståndet.Många av faktorerna påverkar också lyftetmen det finns några faktorer som är unika för flygplanens luftmotstånd.
Vi kan se luftmotståndet som aerodynamisk friktion, och en av källorna till luftmotståndet är hudfriktionen mellan luftmolekylerna och flygplanets fasta yta. Eftersom hudfriktionen är en växelverkan mellan ett fast ämne och en gas beror storleken på hudfriktionen på egenskaperna hos både fast ämne och gas. När det gäller fasta ämnen ger en slät, vaxad yta mindre hudfriktion än en grov yta. För gasen beror storleken på luftens viskositet och de viskösa krafternas relativa storlek i förhållande till strömningens rörelse, uttryckt som Reynoldstal. Längs den fasta ytan bildas ett överflödigt skikt av ett flöde med låg energi och storleken på hudfriktionen beror på förhållandena i gränsskiktet.
Vi kan också betrakta dragkraft som det aerodynamiska motståndet mot objektets rörelse genom vätskan. Denna källa till motstånd beror på flygplanets form och kallas formmotstånd. När luften strömmar runt en kropp förändras den lokala hastigheten och det lokala trycket. Eftersom trycket är ett mått på gasmolekylernas rörelsemängd och en förändring av rörelsemängden ger upphov till en kraft, kommer en varierande tryckfördelning att ge upphov till en kraft på kroppen. Vi kan bestämma storleken på kraften genom att integrera (eller addera) det lokala trycket gånger ytan runt hela kroppen. Den komponent av den aerodynamiska kraften som är motsatt rörelsen är motståndet; den komponent som är vinkelrät mot rörelsen är lyftkraften.Både lyft- och dragkraften verkar genom objektets tryckcentrum.
Det finns ytterligare en dragkomponent som orsakas av att lyftkraften uppstår. Aerodynamiker har kallat denna komponent för inducerat motstånd.Den kallas också för ”motstånd på grund av lyft” eftersom den endast uppstår på ändliga, lyftande vingar. Det inducerade motståndet beror på att fördelningen av lyftkraft inte är jämn på en vinge, utan varierar från rot till spets.För en lyftande vinge finns det en tryckskillnad mellan vingens övre och undre yta. Virvlar bildas vid vingspetsarna, vilket ger upphov till ett virvlande flöde som är mycket starkt nära vingspetsarna och avtar mot vingroten. Vingens lokala anfallsvinkel ökas av det inducerade flödet från toppvirveln, vilket ger en ytterligare, nedströmsriktad komponent till den aerodynamiska kraft som verkar på vingen.Kraften kallas inducerat motstånd eftersom den har ”inducerats” av toppvirvelns verkan.Storleken på det inducerade motståndet beror på hur mycket lyft som genereras av vingen och på fördelningen av lyftet över spännvidden.Långa, tunna vingar (i korridormässigt hänseende) har ett lågt inducerat motstånd.Korta vingar med stor kord har ett högt inducerat motstånd.Vingar med en elliptisk fördelning av lyftet har det minsta inducerade motståndet. Moderna passagerarflygplan använder vingvingar för att minska vingens inducerade motstånd.
Två ytterligare källor till motstånd är vågmotstånd och rammotstånd. När ett flygplan närmar sig ljudets hastighet genereras stötvågor längs ytan. Stötvågorna ger upphov till en förändring av det statiska trycket och en förlust av det totala trycket.Vågmotstånd är förknippat med bildandet av stötvågorna. Storleken på vågmotståndet beror på flödets Machtal. Ramdrag uppstår när fri luftström förs in i flygplanet.Jetmotorer för in luft ombord, blandar luften med bränsle, förbränner bränslet och släpper ut förbränningsprodukterna för att producera dragkraft.Om vi tittar på den grundläggande dragkraftsekvationen finns det en term för massflöde gånger ingångshastighet som subtraheras från bruttodragkraften.Denna term för ”negativ dragkraft” är rammotståndet.Kylningsintag på flygplanet är också källor till rammotstånd.
Du kan se en kort film med Orville och Wilbur Wright som diskuterar dragkraften och hur den påverkade deras flygning. Filmen kan sparas på din dator och ses som en podcast i din podcastspelare.
Aktiviteter:
Guidade turer
-
Källor till luftmotstånd: 
- Faktorer som påverkar luftmotståndet:
- Krafter på ett flygplan:
- Krafter på ett segelflygplan:
Navigation ..
Hemsida för nybörjare