Flygplan

Wikipedia

Flygplan är benämningen på ett luftfartyg som kan användas för transport av människor och varor. Ett flygplan startar och landar oftast på en flygplats. Ett passagerarflygplan är ett flygplan vars syfte är att frakta passagerare. Flygplan kan även beväpnas och användas som stridsflygplan. Först att under kontrollerade former flyga var Ibn Firnas som år 875 glidflög från ett murkrön vid en dal i Andalusien, Spanien. Bröderna Wright anses av de flesta historiskt sett vara de första att på ett kontrollerat sätt styra ett luftfartyg framdrivet av motorkraft, även om den teknik som låg till grund för deras framgång provats ut av andra pionjärer. Trots att flygplan funnits i över hundra år så har utvecklingen inte stannat av; med sina annorlunda konstruktioner har Burt Rutan av många flygintresserade ansetts som en modern pionjär.

[redigera] Så flyger det

Lyftkraften uppstår genom att den luftström som passerar vingen på grund av flygplanets framåtriktade rörelse i förhållande till den omgivande luften påverkas av vingens aerodynamiska form och anfallsvinkel. Vingen är utformad så att luften kommer att ges en kraft nedåt när vingen har en anfallsvinkel mot den anströmmande luften. Enligt Newtons rörelselagar måste det finnas en motkraften till denna kraft och det är lyftkraften. Vingen har en välvd strömlinjeform för att ge största möjliga lyftkraft i förhållande till motståndet genom luften. Ett flygplan som flyger upp och ner behöver en större anfallsvinkel för horisontell flygning. Även en helt plan brädbit flyger om den har tillräckligt stor hastighet genom luften och samtidigt vinklas något, men luftmotståndet är mycket större än en vingprofil av motsvarande storlek. Varje flygplantyp har en vingprofil anpassad till den. Ett aerobatikflygplan (konstflygningsfpl) har ofta helt symmetrisk vingprofil för att kunna manövrera i alla flyglägen, även i ryggläge.

Kraften till den framåtriktade rörelsen kommer i trafikflygplan från antingen propellermotorer eller jetmotorer. De senare är antingen av typ enkelströmsmotor eller dubbelströmsmotor och den senare har oftast en fläkt i den yttre luftflödet. Jetmotorn fungerar genom att kompressorer framtill på motorn (bland annat den stora fläkt som syns) komprimerar luften och trycker in den i brännkamrarna under högt tryck. Där sprutas bränslet in och förbränns kontinuerligt. De upphettade avgaserna expanderar genom turbinen, där en del av energin återförs genom motoraxeln till kompressorn. Avgaserna har efter turbinen fortfarande högre fart än gashastigheten i inloppet, vilket innebär att det uppstår en kraft framåt i motorn: dragkraft. En turbopropmotor (turbindriven propellermotor) fungerar principiellt på ungefär samma sätt, men här tar turbinen upp all energi i avgaserna och driver en propeller, som i sin tur skapar framdriften. Detta ger bättre bränsleekonomi vid lägre farter.

Flygplan manövreras genom att påverka luftströmmen med roder i bakkanten av vingarna, fena och stabilisator, skevroder, sidroder respektive höjdroder. Skevrodren sitter (oftast) längst ut på vingarna och med det kan flygplanet lutas i sidled/bankas för att underlätta svängar. Fenan får flygplanet att flöjla mot den inströmmande luften och med sidorodret på fenan styr piloten noggrannare i girled. Höjdrodren på den horisontella stabilisatorn, styr planets nos upp eller ner och används när flygplanet skall öka eller minska anfallsvinkeln. Vid låga hastigheter, d v s start och landning, fälls klaffar ut i bakkant av vingen. Dessa ger en mer välvd vingform och ger därmed större lyftkraft vid en given anfallsvinkel och hastighet. En viss typ av klaffar, Fowlerklaffar, ger även en större vingyta som bidrar till en ökning av lyftkraften. Alla typer av klaffar ger också ett högre luftmotstånd, vilket hjälper planet att sakta ner inför landning. Ytterligare luftmotstånd kan erhållas med luftbromsar, som oftast sitter på ovansidan av vingen och används när flygplanet bromsar in efter landning eller i luften.

[redigera] Historia

De första försöken med flygning gjordes av kineser för kanske 1000 år sedan med hjälp av drakar och även med varmluftsballonger. Det förekommer uppgifter om flygförsök av Ibn Firnas i det islamska Spanien år 875. I Europa skissade Leonardo da Vinci, född 1450 och död 1519, på de första flygplanliknande konstruktionerna; en mandriven flaxande konstruktion, en helikopter och även en fallskärm. Det kom inte längre än till skisser, för att det inte fanns någon drivkälla som kunde få flygetygen i luften. Även svensken Emanuel Swedenborg gjorde 1716 ritningar till en "Machine att flyga i wädret".

I Europa började de första experimenten med varmluftballonger, Montgolfièrer, under 1700-talet och vätgasballonger utvecklades från slutet av det århundradet. Man började snart experimentera med framdrivning, men de första riktiga luftskeppen kom först med kolvmotorerna, som började utvecklas i början av 1900-talet. Luftskeppen fick en snabb utveckling fram till den stora, spektakulära olyckan med Hindenburg i New York 1937.

Under slutet på 1800-talet experimenterades på många håll med flygning enligt principen tyngre än luft. Tysken Otto Lilienthal var troligen den förste som flög ett friflygande glidflygplan. Han gjorde försök och mätningar på modeller och många bemannade glidflygningar. Innan han kunnat verifiera sina teorier om flygning med hjälp av kolvmotordriven propeller, omkom han 1896 vid ett haveri under experimenten. Även i Frankrike och England utfördes aerodynamiska studier och försök, men inga lyckades, därför att det inte fanns någon bra drivkälla. Man experimenterade även med ångmaskiner, men flygmaskinerna blev för tunga för att kunna lyfta.

De amerikanska bröderna Wright följde med stort intresse Lilienthals planer. De experimenterade med flera modeller, konstruerade en förbränningsmotor som installerades i ett biplan med två skjutande propellrar. De lyckades 1903 göra den första flygningen. Detta blev inledning till en mycket snabb utveckling, som möjliggjordes av kolvmotorutvecklingen.

Bröderna Wright väckte ett flygplansintresse världen över. En engelsk tidning satte ut ett pris på 1000 pund till den första som flög över den engelska kanalen. Vinnaren blev fransmannen Louis Blériot som flög sträckan i juli 1909. Efter det började flygindustrin utvecklas i snabb takt. 1931 byggdes det första planet drivet av fyra motorer, det kunde ta 16 passagerare och flyga på 2000 meters höjd. I Sverige byggdes det första planet 1909-1910. 1919 invigdes de första reguljärflyget som gick mellan London och Paris.

Flygplanen fortsatte att utvecklas under världskrigen. Under första världskriget hade man utvecklat plan som kunde komma upp i 200 km/h och under det andra kunde de komma upp i över 650 km/h. Vissa plan, som till exempel Messerschmitt Me 163 (raketplan) tillät hastigheter upp emot 960km/h.