Hoe vliegt een vliegtuig?

Passagiers vragen mij wel eens hoe het kan dat een vliegtuig in de lucht blijft. Zo’n metalen buis van soms wel 400.000 kilo, het blijft voor velen een wonder. Maar het is echt geen rocket science. Het heeft alles te maken met aerodynamica en stuwkracht. Dus.. Hoe vliegt een vliegtuig nou eigenlijk?

Aerodynamica

Aerodynamica, zo noemen we het krachtenspel dat zich afspeelt als een voorwerp door de lucht beweegt. Aerodynamica komen we bijvoorbeeld ook tegen bij zeilen en bij windmolens. Als we een dwarsdoorsnede van een vleugel bekijken dan zien we dat de bovenkant een stuk boller is dan de onderkant. Laten we eens twee luchtdeeltjes in de gaten houden. De één volgt de bovenkant van de vleugel en de ander de onderkant. Het is duidelijk dat er langs de bovenkant een langere weg moet worden afgelegd. Oftewel, de snelheid van de lucht aan de bovenkant van de vleugel is groter dan aan de onderkant van de vleugel.

How does an aircraft fly

Menigeen heeft vroeger op school wel eens gehoord van de wet van Bernoulli. Die zegt namelijk dat als een gas (in dit geval lucht) sneller stroomt, de druk daar afneemt. Dat is dus ook precies wat er bij een vleugel gebeurt. De druk aan de bovenkant van de vleugel is beduidend lager dan de druk aan de onderkant van de vleugel.

Luchtstroming

Nu hebben we dus de reden te pakken waarom een vliegtuig vliegt. We ‘hangen’ eigenlijk aan de lucht omdat er aan de bovenkant van de vleugel een lagere druk heerst dan aan de onderkant. Voorwaarde is echter wel dat die vleugel ook daadwerkelijk beweegt. Er moet sprake zijn van luchtstroming, anders ontstaat dat drukverschil niet.

How does an aircraft fly 2

Voor die voortstuwing hebben we dus motoren nodig. Deze zorgen ervoor dat de vleugel snelheid krijgt t.o.v de omringende lucht. Er ontstaat een evenwicht waarbij we horizontaal twee krachten zien. Enerzijds de voortstuwende kracht van de motoren, daartegenover staat de weerstand van het vliegtuig. Verticaal zien we de lift, die omhoog gericht is. Daartegenover staat het gewicht.

Vliegen zonder motoren

Zelfs als de motoren ermee zouden ophouden, wat zeer zelden gebeurt, dan kan het vliegtuig glijdend een grote afstand afleggen. Iedere vlucht als we bijna bij onze bestemming zijn en de daling inzetten, nemen we het vermogen van de motoren terug. Dat kun je als passagier aan boord ook horen. We zetten de motoren weliswaar niet uit, maar ze draaien nu stationair. Ze leveren in elk geval geen stuwkracht van betekenis. Het effect is vergelijkbaar met een motor die daadwerkelijk uitgevallen is.

Een daling duurt vaak nog zo’n 20 minuten. In die tijd leggen we ‘glijdend’, afhankelijk van het vliegtuigtype, circa 120 mijl (zo’n 220 km) af. We vliegen dan eigenlijk met een groot zweefvliegtuig.

Vleugelonderdelen

Mocht je in het vliegtuig bij het raam zitten bij de vleugel, dan heb je een razend interessante plek. Hier gebeurt namelijk van alles: aan de voor-, achter- en bovenkant van de vleugel zie je allerlei ‘dingen’ bewegen.

Een vleugel is ontworpen om optimale lift te leveren bij normale snelheid, de kruissnelheid noemen we dat, en die is voor een straalvliegtuig al snel zo’n 850 km/uur. Met deze snelheid kunnen we uiteraard niet starten en landen, want dan zouden we veel langere start- en landingsbanen nodig hebben.

RamonKok_flapsFoto: Ramon Kok

Flaps

De lift die een vleugel levert hangt af van de snelheid, maar ook van de bolling van de vleugel. Die bolling passen we aan bij start en landing zodat de vleugel bij een lagere snelheid toch genoeg lift levert. We doen dit met zogenoemde flaps. Dit zijn grote vlakken aan de achterkant van de vleugel, die we in stapjes uit kunnen schuiven. Veel vliegtuigen hebben ook aan de voorkant van de vleugel flaps, soms ook slats genoemd.

Na de start, als het vliegtuig versnelt, gaan de flaps geleidelijk weer ‘naar binnen’.

FLAPfoto

Ailerons

Toch zien we ook tijdens de vlucht bewegende delen aan de achterkant van de vleugel. Dit zijn de zogenaamde rolroeren of ailerons. Deze gebruiken we om een bocht te maken en het vliegtuig dwarshelling te geven. Door op deze manier de bolling van de vleugel te variëren zorgen we ervoor dat één van de vleugels meer lift geeft dan de andere.

Bij een linkerbocht gaat het rolroer aan de rechtervleugel omlaag, meer bolling en dus meer lift, terwijl die aan de linkervleugel juist omhoog gaat.

RamonKok_speedbrakesFoto: Ramon Kok

Speedbrakes

Tenslotte hebben we aan de bovenkant van de vleugel nog grote platen die omhoog kunnen komen. We noemen ze ook wel de speedbrakes, maar die naam dekt niet helemaal de lading. Het is namelijk niet echt een rem, maar een “verstoorder” van het vleugelprofiel. Hierdoor wordt de lift minder, en kunnen we sneller zakken als dat nodig is.

Als ik er zo over nadenk, dan blijft het toch fantastisch dat zo’n groot vliegtuig ogenschijnlijk moeiteloos de lucht in gaat. Het is welliswaar geen rocket science, maar toch een knappe vent die Bernouilli. Het besturen van het vliegtuig is gelukkig een stuk eenvoudiger.

Geplaatst door:   Menno Kroon  | 
Deelnemen aan het gesprek Opmerkingen weergeven

Patrick

In het stukje over de snelheid staat dat de kruissnelheid 850km/u is. Wordt er voor het opstijgen tot een hogere snelheid geaccelereerd om sneller op te kunnen stijgen? Ik vind het altijd geweldig hoe snel een vliegtuig vanuit stilstand optrekt tot hij uiteindelijk van de baan loskomt.

Boy

De snelheid tijdens het opstijgen hangt grotendeels af van het gewicht van het vliegtuig en de weersomstandigheden. Voor iedere vlucht wordt er een veilige snelheid berekent om te kunnen opstijgen.

Daarnaast is de lucht aan de grond nog eens veel dikker als hoog in de lucht waardoor je minder snel hoeft te vliegen omdat er meer luchtdeeltjes over de vleugel gaan.

Je zou dus eigenlijk kunnen zeggen dat een vliegtuig het langzaamst vliegt tijdens het opstijgen en landen.

Nelda

And I was just wonrdeing about that too!

lenlol

gelijk heb je

jaaaaaaaaaaap

lleuk

janaaaaaaaaaaaaaa

ja echt leuk

hoi

hoi

Hans

leuk stukje, wat ik me altijd afvraag is bij welke snelheid het vliegtuig los van de grond komt, en welke snelheid heeft het als hij naar de startbaan taxiet.

Jason*klm

Het vliegtuig komt met een gemiddelde snelheid van 300 km/H van de grond. Als je naar d’r landingsbaan rijdt ongeveer 25/30 km/h

biem

ja echt leuk die foto´sjbj

william

zulke vragen ?

Catherine Desolla

Can you tweet this article in English please? Thanks!

Wim

Hi Catherine, just click the Union Jack on top of the page to read in English.

Ralph

Helaas is het stuk over aerodynamica niet correct. Natuurkundig gezien is de ‘equal transit’ theorie (langere weg dus hogere snelheid) volstrekte onzin. Hoe het wel zit: http://ikvliegveel.com/hoe-vliegt-een-vliegtuig/ .

Menno Kroon

Beste Ralph,
Uiteraard is de theorie veel ingewikkelder dan in het blog is uitgelegd. Ik heb echter gepoogd in ‘Jip en Janneke’ taal zo simpel mogelijk uit te leggen hoe het krachtenspel tot stand komt. Dat de theorie veel ingrijpender is en bij moderne vleugelprofielen soms zelfs rigoreus anders, staat buiten kijf.

Rob

Als iets eenvoudig moet worden uitgelegd, in ‘Jip en Janneke taal’ zogezegd, is dat nog geen reden om een natuurkundig onjuiste uitleg te geven. De uitleg gebaseerd op een hogere luchtsnelheid aan de bovenzijde van de vleugel wordt vaak gebruikt, maar is onjuist. De luchtsnelheid boven de vleugel is namelijk niet persé hoger dan aan de onderzijde. Er is geen enkele natuurkundige reden waarom de luchtstromen langs boven- en onderkant aan de achterkant van de vleugel gelijktijdig weer bij elkaar zouden moeten komen. Bovendien, hoe kan een vliegtuig dan ondersteboven vliegen, zoals je op vliegshows ziet?
De truc zit hem in het ombuigen van de luchtstroom, eenvoudig gezegd: van een horizontale luchtstroom naar een neerwaarts gerichte luchtstroom. Om dat voor elkaar te krijgen moeten de vleugels de lucht naar beneden ‘duwen’ en als gevolg hiervan duwt de lucht met een even grote kracht omhoog (derde wet van Newton), oftwel er ontstaat ‘lift’.

rube

goed gezegd

Mohammed Ibrahim Alomary

Please translate this particular post to English language

Giovanni Juárez Morales

I like KLM blog!

Giovanni Juárez Morales

I like KLM Blog

jaaaaaaaaaaap

i not

Dee Miller

In het blog wordt gesproken over een drukverschil tussen boven- en onderkant van de vleugel.
Dit is onzin.
Hierdoor zou een vliegtuig bijvoorbeeld niet op de kop kunnen vliegen.
Waarom zou lucht überhaupt sneller willen stromen aan de bovenkant?

De werkelijke reden dat een vleugel lift geeft komt simpelweg door de hoek die de vleugel maakt met de lucht.
Hierdoor ontstaat vrij makkelijk voldoende lift en werkt heel efficiënt maar levert ook weerstand.
De weerstand wordt verminderd door de vleugelvorm.

Dee Miller

Menno, lees dit stukje eens, daarin staat dat de theorie anders werkt.
Ik vind het vreemd iemand zoals jij dit niet goed uitlegt.
Je zou beter moeten weten, nu lijk ik een betweter maar vond het toch even nodig om te reageren.

http://nl.m.wikipedia.org/wiki/Liftkracht

Quote hieruit: “De verklaring dat de lucht langs de bovenkant van de vleugel een langere weg moet afleggen en daarom sneller gaat stromen dan de lucht die onder de vleugel door gaat, is onjuist.”

Menno Kroon

Beste Dee,
Je hebt gelijk. Een vliegtuig kan inderdaad ondersteboven vliegen en dat zou met de sumiere uitleg in het blog niet kunnen. Als we echter de leek, en daar is het blog tenslotte voor bedoeld, uitleg moeten gaan geven over bijvoorbeeld de invalshoek, dan wordt het verhaal een stuk ingewikkelder.
Daarmee ben je nog geen betweter (-:

remco

Het is en blijft een knap staaltje werk.

Harry Westmaas

Ik ben nu vele malen naar Canada gevlogen en neem als het mogelijk is altijd een plaats achter de vleugels. Vind het altijd indrukwekkend al die bewegingen te zien, speciaal met stijgen en dalen. Hoe de theorie nu precies in elkaar zit weet ik als leek niet, maar de theorie van Menno Kroon heb ik ook in andere boeken gelezen o.a. (handboek voor de luchtreiziger) hoe het ook zij, boven de vleugels ontstaat een vacuüm waardoor het vliegtuig omhoog gezogen wordt ( vlgs het handboek) Ik vond het toch een leuke site en verklaring. Bedankt.

J.R Bakker

Wat is de stijgingshoek van een vliegtuig. ik heb gehoord dat deze hoek groter is met vliegtuigen met twee motoren ( 35° ) tegenover vliegtuigen met vier motoren,is dit waar ? dank u

MARINA Gielen

Knap werk zo vliegtuig..

anna

ik ben mooi

joris

nee

calvin.l

mooi vliegtuig

Anne van de Laar

En toch blijft het voor mij héél bijzonder.

roger van dijk

De zeilerij bedient zich van hetzelfde principe.

J.T. Bakker

Bedankt voor de heldere uitleg captain Menno Kroon. Op m’n 64e voor het eerst met een vliegtuig gereisd. Gelijk dan maar naar China. Wat een geweldige ervaring dat vliegen! Sindsdien wil ik er alles van weten. Het moment net voor de landing bij terugkomst op Schipol zal ik nooit vergeten. De Boeing 747-400 moest nog een extra rondje doen om te kunnen landen. Zo schuin in de lucht ‘hangend’, bij het ochtendgloren, kijkend naar beneden, alles bedekt met rijp, langzaam dalend: SCHITTEREND! Ik raakte er bijna in extase van (36 uur niet geslapen zal er ook wel wat mee te maken hebben gehad, haha).

Casper overweel

Ik zou graag willen weten waarom de luchtstroom boven het vleugelprofiel een grotere snelheid heeft dan de luchtstroom onder de vleugel (welke wet of theorie zit er achter ?) , alvast bedankt !

pieter

ik moet een project voor de middelbare school doen zou ik dit voor vleugels kunnnen gebruiken

Monkey

Kedves Judit, köszönöm, hogy megosztottad itt velünk érzéseidet! Biztosan a zenekar tagjainak is öröm havnoni/allasli, hogy dalaik által is mennyi segítséget, lelki támaszt jelentenek – bizonyára másoknak is.

hoi

hoi nou kijk wat is een vliegtuig!?!?!?!?

hoi

hoi wat is een vliegtuig nou eigenlijk

jebroer

nou een vliegtuig is een ding man!!!!!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Loading