Flygplan

For den animerade filmen fran 2013, se Flygplan (film) .

Flygplan eller aeroplan ar en grupp luftfarkoster inom huvudgruppen aerodyner (barplanforsedda luftfarkoster som ar tyngre an luft, vars lyftkraft alstras av den luftstromning som uppkommer kring barplanen da dessa ror sig genom luften), vars barplan, sa kallade vingar, ar av fast konstruktion (ej flaxar eller roterar under gang) och framdrivs med hjalp av en kraftkalla bestaende av motor med propeller eller reaktionsaggregat, sasom en raket- eller jetmotor ; jamte rotorplan , som har barytor som roterar i forhallande till kroppen, varigenom lyftkraften uppkommer. ^[
1
]

Flygplan startar och landar traditionellt pa sa kallade landningsbanor (aven startbanaor), vilka befinns anlagda pa flygfalt eller flygplatser med mera. De anvands bland annat for transport av manniskor , frakt av varor , forskning , noje eller sport (t.ex. segelflyg ), men aven militara andamal i olika grenar, sasom spaning och strid . De som har utbildning att framfora flygplan kallas pilot ( pilotutbildning ) medan de som aktuellt for flygplan (flyger) kallas flygforare (forkortat FF ), alternativt flygkapten om de har befal over andra flygforare och personal ombord ett flygplan.

Den forsta belagda, kontrollerade flygningen med en luftfarkost tyngre an luft (ett glidflygplan ) genomfordes av Otto Lilienthal ar 1891 i utkanten av Berlin . Den forsta belagda flygningen med ett flygplan framdriven av motorkraft genomfordes av Broderna Wright i Kitty Hawk i North Carolina den 17 december 1903 . Den teknik som lag till grund for deras framgang hade till stor del provats ut av andra pionjarer, men de gjorde aven egna prov i en egentillverkad vindtunnel . ^[
2
]

Etymologi [ redigera | redigera wikitext ]

De tidiga begreppen for flygplansliknande konstruktioner var enkelt flygmaskin . Svenska Akademiens ordbok omnamner flygmaskin 1846 som "om med vingar forsedd luftballong". ^[
3
] Runt samma period under 1800-talet foljer flera begrepp i Europa som borjar med forledet aero (klassisk grekiska for "luft"), sasom aeronautik , luftseglingens konst, aeronaut , en professionell " luftseglare ", och aerostat , "luftburna" fordon som kan sta "statiskt" i luften (aero + stat), ett fintekniskt ord for luftballonger. ^[
4
] Av detta myntas slutligen aeroplane pa franska under slutet av 1800-talet, en kombination av aero (luft) och plan (barplan), vilket sedan spreds till de olika europeiska spraken (jamfor engelska : aeroplane , senare airplane ).

Enligt kungliga bibliotekets tidningsarkiv anvandes den svenska oversattningen aeroplan for forsta gangen i svenska dagstidningar under januari 1893, nar uppfinnare Hiram Maxim (uppfinnaren av den forsta automatiska kulsprutan ) skulle utprova en experimentell flygplanskonstruktion. Goteborgskurirens dagsblad 27 januari 1893 anvander begreppet flygmaskin och aeroplan synonymt. ^[
5
]

Det moderna begreppet flygplan infordes i svenskan 1913 och borjade da ersatta ordet 'aeroplan'. ^[
6
]

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

I Europa skissade Leonardo da Vinci (1452-1519) pa de forsta flygplansliknande konstruktionerna; en flaxande konstruktion driven av muskelkraft, en helikopter och aven en fallskarm. Det kom inte langre an till skisser, da det inte fanns nagon drivkalla som kunde fa konstruktionerna i luften.

I Europa borjade under 1700-talet de forsta experimenten med varmluftballonger , aven kallade Montgolfierer, och senare samma sekel utvecklades vatgasballonger . Man borjade snart experimentera med framdrivning, men de forsta riktiga luftskeppen kom forst med kolvmotorerna, som borjade utvecklas i borjan av 1900-talet. Luftskeppen fick en snabb utveckling fram till den stora, spektakulara olyckan med Hindenburg i New York 1937.

Under slutet pa 1800-talet experimenterades pa manga hall med flygning enligt principen tyngre an luft. Tysken Otto Lilienthal var troligen den forste som flog ett friflygande glidflygplan . Han gjorde forsok och matningar pa modeller och manga bemannade glidflygningar 1891?1895. ^[
7
] Innan han kunnat verifiera sina teorier om flygning med hjalp av kolvmotordriven propeller, omkom han 1896 vid ett haveri under experimentet. Aven i Frankrike och England utfordes aerodynamiska studier och forsok, av Percy Pilcher , Octave Chanute och Augustus Moore Herring ^[
7
] men inga lyckades, darfor att det inte fanns nagon bra drivkalla. Man experimenterade aven med angmaskiner, men flygmaskinerna blev for tunga for att kunna lyfta.

De amerikanska broderna Wright foljde med stort intresse Lilienthals planer. De experimenterade med flera modeller, konstruerade en forbranningsmotor som installerades i ett biplan med tva skjutande propellrar. De lyckades 1903 gora den forsta flygningen. ^[
8
] Detta blev inledning till en mycket snabb utveckling, som mojliggjordes av kolvmotorutvecklingen.

Broderna Wright hemligholl sina flygforsok, och manga av de ovriga pionjarerna sokte sig fram andra vagar. I Frankrike framtradde brasilianaren Alberto Santos-Dumont med ett flygplan och lyckades 1906 fullborda ett luftsprang av 60 meter i langd, samt kort darefter den forsta flygningen med en varaktighet av 21 sekunder. 1907 overtraffades hans flygning av Henri Farman . ^[
7
]

Efter detta gick utvecklingen raskt framat. En engelsk tidning satte ut ett pris pa 1000 pund till den forsta som flog over Engelska kanalen. Vinnaren blev fransmannen Louis Bleriot som flog strackan i juli 1909. Efter det borjade flygindustrin utvecklas i snabb takt. I Sverige byggdes det forsta planet 1909?1910. Ar 1919 invigdes det forsta reguljarflyget som gick mellan London och Paris . 1929 byggdes det forsta planet drivet av fyra motorer; Junkers G 38. Det kunde ta 19 passagerare och flyga pa 3100 meters hojd. Flygplanet fortsatte att utvecklas under varldskrigen. Under forsta varldskriget hade man utvecklat plan som kunde komma upp i 200 km/h och under andra varldskriget kunde de komma upp i over 650 km/h. Vissa plan, som till exempel Messerschmitt Me 163 med raketmotor, uppnadde hastigheter upp emot 960 km/h.

Aeronautik [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartikel: aeronautik

Tekniken, laran och konsten om luftsegling och flygteknik kallas i traditionella sammanhang for aeronautik (vetenskapen om luftfard) och utgor grunden for flygfarkoster, flygkonstruktion och luftfart modern luftfart .

Lyftkraft, aerodynamik [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartiklar: lyftkraft och aerodynamik

For att ett flygplan ska kunna flyga maste det generera en lyftkraft som i planflykt ar lika stor som sin tyngd samt ha tillgang till en dragkraft som ar minst lika stort som sitt luftmotstand. Lyftkraft genereras nar flygplanets vinge tvingas framat genom luften och pa grund av sin anfallsvinkel (vingens vinkel mot den kommande luftstrommen ) accelererar luft tvars vingens rorelseriktning, i normalfallet nedat. For att accelerera luften utovar vingen en kraft pa denna (oversidan suger ner luft och undersidan trycker ner luft). For detta ska handa enklare sa anvands vingklaffar for att flygmaskinen ska lyfta lattare. Denna kraft motsvaras av en lika stor motkraft som luften utovar pa vingen enligt Newtons tredje lag . Denna motkraft ar lyftkraften. Lyftkraften okar med farten och med vingens anfallsvinkel upp till den grans dar vingen overstegras . Tillracklig lyftkraft kan erhallas genom lampliga kombinationer av fart och anfallsvinkel (hogre fart kraver lagre anfallsvinkel och tvartom). En vingprofil (motsvarande vingens lodrata genomskarning i flygriktningen) har stromlinjeform och ar oftast nagot valvd for att ge ett lampligt forhallande mellan lyftkraft och motstand beroende pa typ av flygplan. Ett flygplan speciellt avsett for avancerad flygning har ofta en symmetrisk vingprofil for att ha god manoverformaga i alla flyglagen, aven i rygglage. Nodvandig framdrivningskraft, dragkraft, genereras genom en lamplig framdrivningsanordning samt aven av tyngdkraften nar flygplanet sjunker eller dyker mot lagre hojd. Tyngdkraften ar tillsammans med termik den enda drivkallan for segelflygplan . Beroende pa avsett anvandningsomrade och onskade prestanda anpassas vingprofil, vingform i ovrigt och vingyta for varje typ av flygplan, liksom kroppsstorlek och kroppsform, framdrivningsanordning, vikt samt stabiliserings- och styrytor. Flygkroppen med dess nyttolast (passagerare och last) ger normalt ett mycket stort bidrag till flygplanets vikt och luftmotstand. Vid start fran kort bana (kort accelerationsstracka for att uppna tillracklig fart) och start fran hog hojd (tunn luft) maste flygplanets totalvikt darfor oftast minskas jamfort med normalfallet. I sadana fall tillats farre passagerare eller mindre last, aven bransle, an normalt.

Flygmotor. framdrift [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartikel: Flygmotor

Kraften till den framatriktade rorelsen kommer i trafikflygplan fran antingen en propeller fast vid axeln pa en kolvmotor (framst stjarnmotor eller radmotor ), alternativt fran en jetmotors avgaser (ej utblas). Jetmotorn ar i de flesta fall antingen av typ enkelstromsmotor eller dubbelstromsmotor och den senare har en fot i propellerns arbetsprincip da den oftast har en flakt i den yttre luftflodet. Flakten drivs av kompressorns axel (med viss nedvaxling).

Jetmotor n fungerar genom att kompressorer framtill pa motorn (bland annat den stora flakt som syns framtill pa dubbelstromsmotorer) komprimerar luften och trycker in den i brannkammaren under hogt tryck. Dar sprutas branslet in och forbranns oavbrutet. Inloppet till brannkammaren har ett mindre tvarsnitt an utloppet, och darfor riktas en storre del av de svallande avgasernas tryck mot utloppet och turbin en. Turbinen satts i rorelse av de svallande avgaserna och driver kompressorn da deras axlar ar sammankopplade via en kuggvaxel (eller sa kan kompressor och turbin anvanda samma axel). Kompressorn trycker da i mer luft i brannkammaren och darmed uppratthalls forbranningen vars avgaser driver turbinen och darmed motorn. Avgaserna har efter turbinen fortfarande hogre fart an gashastigheten i inloppet, vilket innebar att det uppstar en kraft framat i motorn: dragkraft. En turbopropmotor (turbindriven propellermotor) fungerar principiellt pa ungefar samma satt, men har tar turbinen upp en betydligt storre del av energin i avgaserna och driver en propeller , som i sin tur skapar framdriften. Detta ger battre bransleekonomi vid lagre farter i utbyte mot en lagre topphastighet.

Plan, styrverk [ redigera | redigera wikitext ]

Plan, inom aeronautik , avser valvda skivor avsedda som barande eller styrande organ i flygmaskiner, konstruerade efter principen tyngre an luften. Det finns flera olika typer, alla med overgransande egenskaper, exempelvis: barplan ( vingar ) ? plan som utgor de huvudsakliga aerodynamiskt barande ytorna ( barytorna ) pa flygplan, roderplan ( styrplan ) ? plan som utgor roderblad och roderytor, stabiliseringsplan ( stabilitetsplan ) ? plan som tjanar till att stabilisera flygplan, stjartplan ( stjartparti ) ? plan i flygkroppens bakre del som utgor stjarten, stodplan ? plan med stodjande eller stabiliserande funktion, etc.

Flygplan manovreras genom att paverka luftstrommen med roder i bakkanten av vingarna, fena och stabilisator , skevroder , sidroder respektive hojdroder . Skevrodren sitter (oftast) langst ut pa vingarna och med dem kan flygplanet lutas i sidled/bankas for att underlatta svangar. Fenan far flygplanet att flojla mot den instrommande luften och med sidorodret pa fenan styr piloten noggrannare i girled. Hojdrodren pa den horisontella stabilisatorn, styr planets nos upp eller ner och anvands nar flygplanet skall oka eller minska anfallsvinkeln. Vid laga hastigheter, det vill saga start och landning, falls klaffar ut i bakkanten av vingen. Dessa ger en mer valvd vingform och ger darmed storre lyftkraft vid en given anfallsvinkel och hastighet. En viss typ av klaffar, Fowlerklaffar, ger aven en storre vingyta som bidrar till en okning av lyftkraften. Alla typer av klaffar ger ocksa ett hogre luftmotstand, vilket hjalper planet att sakta ner infor landning. Ytterligare luftmotstand kan erhallas med luftbromsar , som oftast sitter pa ovansidan av vingen och anvands nar flygplanet bromsar in efter landning eller i luften.

Flygplan och miljon [ redigera | redigera wikitext ]

I takt med att manniskan blivit medveten om miljoforstoring , har flygplan manga ganger pekats ut som en stor miljobov, vilket har stod i officiell statistik.

Flyg har storst paverkan pa klimatet, raknat per passagerare och kilometer. ^[
9
] Enligt Trafikverkets hemsida "Dina val gor skillnad" blir klimatpaverkan 8 ganger sa stor nar en resa sker med flyg jamfort med nar den sker med landsvagsbuss som anda paverkar klimatet mycket mer an om resan sker med tag.

Internationella klimatpanelen ( IPCC ) anger enligt LFV :s webbsida att flygtrafiken idag svarar for omkring 2 procent av de globala utslappen av koldioxid. Tillsammans med utslappen av kvaveoxider, vattenanga och effekter fran kondensstrimmor, beraknas flyget svara for 3,5 procent av manniskans totala paverkan pa klimatet. Fram till 2050 kan flygets andel av koldioxidutslappen stiga till 3 procent och den samlade paverkan pa klimatet till 4-15 procent, men mest sannolikt 5-6 procent. ^[
10
]

De laga procenttalen betyder dock inte att flygets utslapp ar ett mindre problem - det vore som att saga att Sodertalje inte behover minska sina utslapp eftersom de ar sa sma i forhallande till resten av varldens utslapp. Det handlar i stallet om att valja transportsatt sa att utslappen blir sa sma som mojligt. Valjer man ratt transportsatt sa kan man resa mer i stallet for mindre utan att utslappen okar, alternativt resa lika mycket som tidigare men med mindre utslapp.

Olika flygplanskonstruktioner [ redigera | redigera wikitext ]

Monoplan har ett par vingar. Dit kan hanforas de allra flesta flygplan konstruerade efter 1930.
Biplan , "dubbeldackare", ar flygplan med tva vingar, den ena ovanfor den andra. Biplan var vanliga i flygets barndom.
Triplan har tre vingar, Fokker Dr.I ar ett valkant exempel med god manoverduglighet och stigformaga.
Kvadrupelvingade flygplan har, som namnet antyder, fyra vingar, den ena ovanfor den andra. Som exempel namns det brittiska P.B.31E Nighthawk (Nattskarra)
Lagvingat innebar att vingen pa ett flygplan eller annan luftfarkost ar placerade lagt i forhallande till flygplankroppens hojd. Ett exempel pa ett lagvingat flygplan ar Piper PA-28 .
Midvingat ar ett flygplan eller annan luftfarkost dar vingen placerats centralt i forhallande till flygplankroppens hojd. Ett exempel pa nagra midvingade flygplan ar Brewster Buffalo och MiG-17 .
Hogvingat ar ett flygplan eller annan luftfarkost dar vingen placerats hogt i forhallande till flygplankroppens hojd. Ett exempel pa ett hogvingat flygplan ar Cessna 172 .
Parasollvingat ar ett flygplan med vingen monterad ovanfor flygplanskroppen.
Flygplan med Nosvinge har en storre vinge baktill och en mindre framtill, tvart emot vad som ar vanligt pa bade sportflygplan och passagerarflygplan. I allmanhet har flygplan med nosvinge och propeller ocksa motorn placerad baktill sa att den "trycker" fram planet genom luften. Nosen och kabinen kan darmed goras mer stromlinjeformade vilket ger lagre luftmotstand och god bransleekonomi. Dessutom bidrar nosvingen till flygplanets lyftkraft genom att trycka upp nosen istallet for att som pa vanliga plan trycka ner stjarten for att halla planets tyngdpunkt och lyftkraft i balans, vilket ocksa forbattrar bransleekonomin.Dock ar det svart att utforma ett flygplan med nosvinge och vingklaffar som kan halla balansen in langdled da klaffarna falls ut och vingarnas lyftkraft forandras. Av denna anledning saknar de flesta sportflygplan med nosvinge vingklaffar och har darfor jamforelsevis hogre start- och landningshastighet an flygplan med stjartparti och stabilisator bak. Manga jaktflygplan anvander sig av datorstyrda nosvingar for att oka sin manoverduglighet, JAS 39 Gripen anvands har som exempel.
En Flygande vinge ar ett flygplan som i stort sett bara ar en enda vinge. Beroende pa vingens storlek kan motor, kabin, lastutrymme med mera inrymmas i vingen eller i stromlinjeformade utbuktningar pa densamma. Tack vare avsaknaden av stjartparti och flygkropp har flygande vingar lagt luftmotstand och darmed god bransleekonomi. Dock taler de inte storre forflyttningar av tyngdpunkten i langdled da de i allmanhet saknar stabiliteten hos ett plan med stjart och stabilisator eller nosvinge. Bland annat nordamerikanen Jack Northrop och de tyska broderna Walter och Reimar Horten experimenterade med flygplan av denna typ, vilket ledde till farkoster sasom Horten Ho-229 , och Northrops YB-35, YB-49 och B-2 spirit .

Exempel pa olika flygplanskonstruktioner
Antonov An-2 , exempel pa biplan .
Fokker Dr.I , exempel pa triplan .
Piper PA-28 , exempel pa lagvingat monoplan .
IAI Westwind , exempel pa midvingat monoplan .
Pietenpol Air Camper , ett parasollvingat flygplan.
Boeing C-17 Globemaster III , exempel pa hogvingat monoplan med T-stjart.
Beechcraft Starship , ett lagvingat monoplan med nosvinge.
Horten IV , ett segelflygplan av typen flygande vinge. Utbuktningen undertill ger okat benutrymmer for piloten som inryms i liggande stallning for att halla luftmotstandet nere.
Piaggio P.180 Avanti , ett midvingat monoplan med nosvinge och T-stjart. Detta ar ett ytterst sallsynt exempel pa flygplan som anvander bade en nosvinge och en traditionell stjart.
Airbus A-330 , exempel pa passagerarflygplan.
Tu-160 , exempel pa bombplan .
Beriev A-50 , exempel pa AWACS -flygplan.