Teknisk tidskrift 1923

15 SEPTEMBER 1923

TekniskTidskrift

UTGIVEN AV SVENSKA TEKNOLOGFÖRENINGEN

ALLMÄNNA AVDELNINGEN 37

Huvudredaktör: CARL KLEMAN

ÅRGÅNG

53

INNEHÅLL. Flygplanets aerodynamiska förbättring, av E. Meyer. — Ljungströms luftförvärmare, av överingenjör Fredr. Ljung = ström. — Notiser. — Litteratur. — Personalnotiser. — Sammanträden.

FLYGPLANETS AERODYNAMISKA FÖRBÄTTRING.

Underredets utförande enligt nyare konstruktioner. Av cand. ing. E. Meyer.

Flygmaskinens utveckling efter 1 918 har väsentligt avvikit från utvecklingen under krigsåren 1914 — 1918. Till flygekonomi togs nämligen ingen nämnvärd hänsyn under dessa år vid byggandet av militärflygplan. För trafikflygplan har emellertid under senare år ekonomi jämte flygsäkerhet blivit utslagsgivande faktorer. Byggandet av metallflygmaskiner har t. e. visat sig medföra vissa fördelar bl. a. större oberoende vis å vis inverkan av meteorologiska förhållanden och tillräcklig livslängd hos maskinerna. Framför allt har emellertid förbättringar av flygplanen i aerodynamiskt avseende medfört förbättringar i lygekonomiskt.

Det har varit nödvändigt att vid aerodynamisk förbättring av flygplanen gå fram helt genomgripande och konsekvent för att ernå framgång. Detta är ännu i dag blott möjligt, om konstruktören icke blindt fasthåller vid föråldrade former. Han måste och kommer alltjämt i fortsättningen att behöva frigöra sig från hittills bekanta former och gå fram förutsättningslöst i förhållande till dessa. Blott på så sätt kan något nytt skapas.

Underredet har hittills varit en av flygplanets i aerodynamiskt avseende mest hindersamma delar. Helt säkert nar man varierat dess utförande i hundratals olika former. Det har emellertid alltjämt förblivit en aerodynamiskt sett icke önskvärd del av flygmaskinen.

För att förstå betydelsen av underredets aerodynamiska förbättring, är det nödvändigt att sätta sig in i betydelsen av hela flygplanets förbättring i detta avseende.

Flygplanets delar kunna med hänsyn till sin betydelse vid flygningen särskiljas i sådana, som medverka vid flygplanets lyftande och därjämte alstra luftmotstånd och sådana, vilka icke verka lyftande, utan blott alstra motstånd. Vingarna och alla vinglikt utbildade delar tillhöra den förra gruppen. Till den senare höra alla, vilka icke utbildats med bärytor och äro utsatta för luftströmmen vid flygning.

De bärande organens lyftande förmåga och motstånd växa med kvadraten på flyghastigheten.

Förhållandet mellan lyftande förmåga och motstånd för- )lir alltså konstant för dessa delar vid olika hastigheter. byftande förmåga och motstånd hos samma ytor äro vidare proportionella mot bärarean. Vill man därför erhålla samma lyftande förmåga hos en bäryta vid olika hastigheer, så måste ytans storlek varieras omvändt proportionellt ned kvadraten på flyghastigheten. Man får då även städse »amma luftmotstånd.

Skulle flygplanet alltså blott bestå av vingarna och vingikt utbildade delar, så skulle vid olika hastigheter samma ?oda proportion finnas mellan lyftande förmåga och luftnotstånd, och flygplanet skulle vid given vikt, dvs. med

given lyftande förmåga, även städse alstra samma luftmotstånd. Enär motoreffekten hos ett flygplan är = motstånd x hastighet

= - — - - — 7 - - sa skulle erforderlig motorefifekt

propeller-verkningsgrad

hos detta tänkta flygplan (utan andra delar än vingar) helt och hållet vara avhängig av och proportionell mot hastigheten. Tager man vidare hänsyn till att bränsleförbrukningen kan betraktas som proportionell mot erforderlig motoreffekt, och flygtiden för en viss sträcka omvändt proportionell mot hastigheten, så följer därav, att vid ett sådant flygplan, bränsleförbrukningen skulle vara oberoende av hastigheten.

Detta gäller, som sagt, blott för ett hypotetiskt »idealflygplan» och klargör genast flygplanets stora ideella överlägsenhet över andra samfärdsmedel (vägfordon, fartyg, luftskepp), vid vilka aldrig kan ernås av hastigheten oberoende bränsleförbrukning, enär hos dessa hastigheten är utan inflytande på »bärförmågans» storlek.

Flygplanet består ju emellertid icke endast av delar, som samtidigt både verka lyftande och alstra motstånd. Ju längre man går tillbaka i flygplanets historia, desto talrikare påträffas flygmaskinsdelar, som blott alstra luftmotstånd. Även detta motstånd växer med kvadraten på hastigheten. Det är emellertid icke tänkbart, att kunna förändra storleken av dessa delar med varierande hastighet, så att även de skulle komma att alstra samma luftmotstånd vid olika hastigheter. Därför bidraga dessa delar i hög grad till försämring av flygplanets kvalitetsnivå och hindra oss, ju talrikare de äro och ju större flyghastigheten blir, från att närma oss idealflygplanet.

De för vingarnas förstyvning använda strävorna och stagen voro länge de mest besvärande av flygplanets skadliga delar. Ju längre vi gå tillbaka i flygplanets tillvaro desto mindre har man försökt att eliminera dessa delar. Grundläggande för flygplanets aerodynamiska förbättring i detta avseende har den av professor Junkers tillämpade konstruktionen med fribärande vingar utan yttre förstagning varit. Denna konstruktion kommer numera framförallt till synes inom den tyska flygmaskinindustrien och slår sig mer och mer igenom överallt annorstädes. En annan skadlig del av flygmaskinen har, såsom förut nämnts, särskilt underredet varit. Med de stora framsteg, som flygplansbyggandet gjort i aerodynamiskt avseende, utgör numera det av underredet alstrade luftmotståndet en väsentlig del av flygplanets samtliga skadliga motstånd.

Vid lösandet av underredesfrågan består svårigheterna icke blott däri, att låta flygplanets aerodynamiska egenskaper i möjligast ringa mån påverkas av underredet, utan framträda framförallt i de konstruktiva problemen att låta