Vliegtuigen, de schrik van de lucht

Door Gftcontainer gepubliceerd op Friday 28 September 12:13

Vliegtuigen: wat zijn ze? Hoe werken ze? En nog veel meer

Vliegtuigen

Hoofdstuk 1  De geschiedenis van het vliegtuig

Mensen hebben waarschijnlijk altijd willen vliegen. Ze zagen vogels en insecten vliegen en wilden dat ook. Maar een mens kan natuurlijk niet vliegen, of hij moet wel heel bijzonder zijn. Een koning of een god bijvoorbeeld.

In de middeleeuwen, toen er al hoge torens waren, sprongen mensen met een soort van vleugels van de toren af. Meestal werkten de vleugels niet en vielen ze te pletter. Ze vlogen dan als een engeltje naar de hemel. Maar dat was natuurlijk niet de bedoeling.


Nadat het vuurwerk was uitgevonden, wilde een Chinees vliegen. Hij maakte heel veel vuurpijlen aan zijn stoel vast en stak ze allemaal tegelijk aan. Hij vloog omhoog en nadat de rook was opgetrokken was hij weg. Of hij echt heeft gevlogen is niet bekend. Niemand heeft ooit nog iets van hem gehoord.

Uiteindelijk heeft George Cayley iets uitgevonden.
Het zweefvliegtuig!
Je sprong ermee van iets hoogs af en zweefde een tijdje. Goerge Cayley ontwikkelde het eerste zweefvliegtuig rond 1800. Daarna werkte hij er verder aan en 50 jaar later vloog zijn model voor het eerst.

De opvolger van George Cayley was Otto Liliënthal. Vanaf 1889 bouwde hij zweefvliegtuigen, waarmee hij zelf vloog. Hij hing aan zijn toestel en bestuurde het door zijn lichaam naar voren, naar achteren, naar links of rechts te bewegen. Hij vloog 2500 vluchten met zijn zelf ontworpen zweefvliegtuigen, maar het ging mis, want op 9 augustus 1896 stortte hij neer en ging dood.

Er waren twee Amerikaanse broers, genaamd Orville en Wilbur Wright. Ze hadden heel lang buizerds bestudeerd en wisten dat de vleugels net zoals die van een buizerd moesten worden gebouwd. De zweefvliegtuigen van Otto Liliënthal waren een groot voorbeeld voor de broers. Maar de broers wilden  niet zo’n kort vluchtje als met een zweefvliegtuig, ze wilden verder vliegen. Ze vonden al snel dat een echte besturing beter was dan het draaien van het lichaam, zoals Liliënthal had gedaan. Ze ontwikkelden een goede besturing, met een richtingsroer en een hoogteroer. Daarnaast konden ze de vleugels kromtrekken om het vliegtuig te laten kantelen. Het vliegtuig had tevens een benzinemotor die een propeller aandrijft en een zitplaats voor een piloot.
Op 17 december 1903 hebben ze op een strand verschillende vluchten gemaakt. De eerste vlucht was 36 meter lang en duurde 12 seconden. De langste vlucht van de dag duurde 59 seconden.
Het vliegtuig met motor was geboren.


                                                Het vliegtuig van de gebroeders Wright


De ontwikkeling ging daarna heel snel.
Het Engelse dagblad de Daily Mail had een prijs van £1000 uitgeloofd voor de eerste overtocht over het Kanaal tussen Engeland en Frankrijk. In 1909 is de Fransman Blériot de eerste die met een vliegtuig het Kanaal oversteekt.
Dankzij het succes van deze vlucht was Blériot tussen 1909 en 1914 de belangrijkste vliegtuigproducent ter wereld. Hij verkocht 900 vliegtuigen.

In de jaren na 1909 ontwikkelden de vliegtuigen zich van trage machines met een houten skelet tot snelle, gestroomlijnde metalen toestellen.

De eerste vliegtuigen waren klein en je kon er bijna niks mee vervoeren. De vliegtuigen waren heel luidruchtig en waren niet zo stevig. Je zat buiten zonder verwarming, dus je moest je dik aankleden om niet om te vallen van de kou. Daarna kwamen vliegtuigen waar je binnen kon zitten en het niet meer zo’n kabaal was.
 

Hoofdstuk 2  Hoe is het mogelijk dat vliegtuigen vliegen?

Een vliegtuig is een luchtvaartuig dat zwaarder is dan lucht en op eigen kracht vooruit komt, door het gebruik van motoren. Hoe is het mogelijk dat zo’n zwaar ding opstijgt? Dat heeft te maken met de luchtstroom, dat is manier waarop de lucht langs het vliegtuig stroomt. En het vliegtuig heeft snelheid nodig.

Lift


Een vliegtuig maakt gebruik van de opwaartse druk van de lucht, de zogenaamde lift.
Deze ‘lift’ werkt als volgt. De vleugels zijn bol van boven en recht aan de onderkant. Daardoor gaat de lucht sneller onder de vleugel door dan er overheen. Dit komt omdat de lucht van boven in een boog loopt. De lucht onder de vleugel is sneller en duwt daardoor de vleugel omhoog. Een vliegtuig dat genoeg snelheid heeft kan zo blijven zweven.
In de onderstaande drie afbeeldingen kun je dit zien.


         

 

 

        Vleugel



De weg bovenlangs is langer



De lucht duwt de vleugel omhoog


Een zweefvliegtuig kan maar kort vliegen omdat de snelheid afneemt als het in de lucht zit. Een vliegtuig houdt zijn snelheid door de motor en kan daardoor blijven vliegen.

 

Besturing

Het vliegtuig kan worden bestuurd door een aantal roeren.
Aan de vleugels en in de staart zitten de hoogteroeren en in de staart zit ook een richtingsroer. Daarnaast zitten aan de vleugels ook de rolroeren.

Opstijgen

Als de piloot wil opstijgen trekt hij de stuurkolom naar achteren, waardoor de hoogteroeren in de staart en in de vleugels omhoog gaan. Daardoor verandert de luchtstroom en stijgt het vliegtuig op.


als de hoogteroeren omhoogstaan, gaat het vliegtuig omhoog

Sturen

Als de piloot een bocht wil maken gebruikt hij het richtingsroer in de staart. Daarnaast gebruikt hij de rolroeren in de vleugels. Voor een bocht naar rechts, draait de piloot het richtingsroer naar rechts. Het rechterrolroer doet hij omhoog en het linker omlaag. Door de verandering van de luchtstroom maakt het vliegtuig een hellende bocht naar rechts. Het vliegtuig hangt dan scheef naar rechts in de lucht.
Voor een bocht naar links doet de piloot uiteraard het tegenovergestelde.


        Roerstanden bij een bocht naar rechts

Landen

Als de piloot wil landen duwt hij de stuurkolom naar voren. De hoogteroeren gaan omlaag en het vliegtuig gaat naar beneden.
Als het vliegtuig is geland, moet het zo snel mogelijk afremmen. Dit gebeurt door een remsysteem op de wielen. Daarnaast worden alle roeren omhoog gezet, om zo veel mogelijk weerstand te hebben.

Landingsgestel

De eerste vliegtuigen landden op wielen met spaken. Het waren gewoon wielen van motorfietsen en auto’s. Ze zaten aan houten steunen vast aan het vliegtuig. Die steunen braken maar al te vaak door bij een landing. Om dit te voorkomen werd het onderstel gemaakt met veren om de schokken op te vangen.

De vliegtuigen werden steeds zwaarder en ze gingen steeds sneller, waardoor de wielen niet meer voldeden. Er werden speciale vliegtuigwielen van staal gemaakt en ze werden verder uit elkaar geplaatst. Hierdoor werden ze stabieler.

Vanaf de jaren 40 werden inklapbare landingsgestellen gebouwd. De vliegtuigen hadden daardoor minder luchtweerstand en konden sneller vliegen.

Moderne straalvliegtuigen hebben een landingsgestel dat is ontworpen om zware vliegtuigen veilig te laten landen en snel tot stilstand te brengen. Hiervoor worden niet alleen sterke remmen op de wielen gebruikt, maar ook de kleppen van de vleugels.


Cockpit

In de eerste vliegtuigen zat de piloot gewoon in de open lucht. Hij had alleen een klein voorruitje en heel weinig instrumenten. Hij moest hele dikke kleren aan, omdat het boven in de lucht koud is. Om het vliegtuig te besturen had hij een roerpedaal en een stuurknuppel. Het roerpedaal gebruikt de piloot om naar links of rechts te gaan. Met de stuurknuppel kan hij stijgen of dalen.

Na de uitvinding van het veiligheidsglas zat de piloot in een gesloten ruimte, de cockpit. De piloten kregen steeds meer meetinstrumenten. Hij had onder andere een snelheidsmeter, brandstofmeter, een hoogtemeter en een kompas. In de loop van de tijd kwamen er nog van allerlei metertjes bij. De cockpit zat vol met metertjes en knopjes.

 

 


Tekening van een cockpit


In moderne vliegtuigen zijn veel  metertjes vervangen door beeldschermen van computers die alles in het vliegtuig in de gaten houden.

Hoofdstuk 3  Soorten vliegtuigen ( wordt nog bewerkt)

Je hebt verschillende soorten vliegtuigen. In dit hoofdstuk zal ik er een aantal bespreken.

Zweefvliegtuigen
De zweefvliegtuigen waren in het begin van de luchtvaart erg belangrijk. Na de uitvinding van het motorische vliegtuig, werd het zweefvliegtuig steeds minder populair. Het vliegtuig kon maar heel kort in de lucht blijven en heel weinig meenemen. In de jaren ’20 van de vorige eeuw, ontdekte men hoe je gebruik kunt maken van bijzondere winden. Boven heuvels heb je opstijgende wind. De wind blaast tegen de heuvel en de lucht wordt omhoog geduwd. Een zweefvliegtuig kan van deze opwaartse kracht van lucht gebruik maken om te stijgen.
Daarnaast kan een zweefvliegtuig gebruik maken van thermiek. Dit is warme lucht die opstijgt. Door boven de warme lucht te gaan vliegen, ga je omhoog.
In een zweefvliegtuig wordt je eerst omhoog getrokken door een motorisch vliegtuig. Je wordt dan aan een kabel de lucht in getrokken. Als je hoog genoeg bent zorgt de piloot van het zweefvliegtuig dat de kabel wordt losgemaakt en kan zijn vlucht beginnen. Goede piloten kunnen wel enkele uren in de lucht blijven.

Een zweefvliegtuig met grote vleugels

Propellervliegtuigen
Het eerste vliegtuig met een motor was een propellervliegtuig. Een motor zorgt ervoor dat een propeller ronddraait, waardoor een het vliegtuig zich door de lucht kan verplaatsen. De propeller werkt in principe als een soort bewegende vleugels om het vliegtuig voort te drijven. Vroeger waren de propellers voornamelijk van hout. Tegenwoordig zijn ze van aluminium gemaakt. De vorm van de propeller is erg belangrijk, want de lucht moet wel verplaatst worden. Daarmee wordt het vliegtuig naar voren geduwd.


Propellervliegtuig

 

Straalvliegtuigen
Een straalvliegtuig maakt gebruik van een straalmotor. Dit is een motor die lucht aan de voorkant naar binnen zuigt en samenperst. Deze geperste lucht wordt in de motor verhit en wil graag ook weer uit de motor. Aan de achterkant van de motor zit een opening. Hierdoor wordt de hete en samengeperste lucht met heel veel kracht naar buiten geblazen. Die raakt de ‘lucht in de lucht’ met veel kracht, waardoor het vliegtuig naar voren wordt gestuwd, als een leeglopende ballon.



Werking van de straalmotor


Straalmotoren verbruiken veel minder brandstof dan propellermotoren en maken ook veel minder geluid. Bovendien gaan vliegtuigen met een straalmotor ook veel sneller.


De vliegtuigen die ik hierboven heb besproken verschillen van elkaar, omdat ze een andere motor gebruiken of zelfs helemaal geen motor gebruiken.
Hieronder wil ik het hebben over een andere indeling. Deze vliegtuigen kunnen allemaal propellervliegtuigen of straalvliegtuigen zijn. De moderne vliegtuigen hebben meestal straalmotoren.

Passagiersvliegtuigen

Na de Tweede Wereldoorlog  werden er ook passagiersvliegtuigen met straalmotoren gemaakt. De toestellen konden veel sneller vliegen. Ze konden langere afstanden afleggen. Daarnaast konden vliegtuigen voor meer passagiers worden gebouwd. Hierdoor werd vliegen voor passagiers goedkoper. Verre reizen, zoals bijvoorbeeld van Europa naar Amerika of Australië hoefden niet meer met de boot te worden uitgevoerd. Mensen waren dus veel sneller ter plekke. In het begin was vliegen echter alleen nog voor rijke mensen. Tegenwoordig zijn er erg vliegtuigen en worden ook goedkope vluchten aangeboden, waardoor veel mensen kunnen vliegen.


Boeing 747, meest gebuikte passagiersvliegtuig


Er worden meer dan 200.000 vluchten per jaar gevlogen vanaf de Nederlandse luchthavens en ook meer dan 200.000 per jaar naar Nederlandse luchthavens.


Vrachtvliegtuigen
Een vrachtvliegtuig is een vliegtuig dat goederen vervoert. Van de meeste passagiersvliegtuigen is ook een vrachtversie ontwikkeld. Bekendste voorbeeld is de Boeing 747. De vrachtvliegtuigen hebben een grote laadruimte op de plaats waar normaal de passagiers zitten. Het onderdek, normaal voor de bagage, is ook een laadruimte.

Er zijn ook speciale vrachtvliegtuigen ontwikkeld. Militaire transportvliegtuigen hebben aan de achterkant een grote laadklep waar goederen naar binnen en naar buiten gereden kunnen worden. Bij hele grote vrachtvliegtuigen kan zelfs de neus omhoog geklapt worden. Er past met gemak een tank in.
Het grootste vrachtvliegtuig is de Antonov 225.

Antonov An225

 

Transport van goederen door de lucht is erg duur maar wel snel.


De Antonov vervoert met gemak een hele trein


Gevechtsvliegtuigen
Een gevechtsvliegtuig is een militair vliegtuig dat bewapend is met bommen, raketten en eventueel mitrailleurs. Deze vliegtuigen worden met name in oorlogen gebruikt.

In de Eerste Wereldoorlog werd al gebruik gemaakt van vliegtuigen, hoewel ze pas waren uitgevonden. In deze periode werden veel vliegtuigen ontwikkeld. Het waren propellervliegtuigen met mitrailleurs. Soms werden ze gebruikt als bommenwerper. De piloten gooiden granaten in de loopgraven. Soms zat er een aparte schutter in de neus van het vliegtuig.

Ook in de Tweede Wereldoorlog werd op grote schaal gebruik gemaakt van vliegtuigen. De vliegtuigen waren veel verder ontwikkeld. De vliegtuigen waren gemaakt van metaal, waar niet meer met gewone mitrailleurs doorheen geschoten kon worden. Het werd noodzakelijk om steeds zwaardere wapens aan boord te hebben. De meeste vliegtuigen werden uitgerust met kannonnen in de neus en aan de vleugels.
Daarnaast werden de vliegtuigen voorzien van bommen die onder de vleugels hingen. De bommen werden door de piloten op doelen gegooid die ze wilden vernietigen.
In 1944 werden voor het eerst vliegtuigen met straalmotoren ingezet.


Bommenwerper uit de Tweede Wereldoorlog


Straaljagers
Na de Tweede Wereldoorlog werden straaljagers ontwikkeld. Dit is een gevechtsvliegtuig met sterke straalmotoren. Straaljagers kunnen tegenwoordig wel 3.000 kilometer per uur vliegen. Dat is sneller dan het geluid. Het geluid heeft ‘maar’ een snelheid van 1.234 km per uur. Als een straaljager sneller gaat vliegen dan het geluid, hoor je een harde knal in de lucht. Hij vliegt door de geluidsbarrière.

Als je met die hoge snelheid een bocht maakt wordt de druk op je lichaam heel groot. Het bloed stroomt van je hoofd naar je voeten en dan raak je bewusteloos. Om dit te voorkomen dragen straaljagerpiloten speciale pakken. Dit G-pak blaast zichzelf om in een bocht en drukt tegen het onderlichaam. Zo wordt het bloed tegengehouden.


G-pak


Straaljagers vliegen niet alleen hard, maar kunnen ook heel hoog. Ze kunnen op 15 kilometer hoogte vliegen en zijn dan vaak niet zichtbaar op de radar.


F-16 Straaljager van de Nederlandse luchtmacht


Hoofdstuk 4  Bijzondere vliegtuigen

In dit hoofdstuk wil ik graag een paar heel bijzondere vliegtuigen beschrijven.

Concorde
De Concorde was het snelste passagiersvliegtuig van de hele wereld dat ooit heeft bestaan. De ontwikkeling was een project van de Britse en Franse regering en is in 1955 gestart. De eerste vlucht was pas in 1969.

De Concorde was een supersonisch vliegtuig dat een snelheid van 2.468 kilometer per uur kan bereiken. Dit is twee keer zo snel als het geluid, ofwel 2 Mach. De Concorde kon in drie uur van Londen naar New York vliegen. Het was het enige passagiersvliegtuig dat straalmotoren met naverbranding had, waardoor er een enorme stuwkracht ontstond en daarmee een hele hoge snelheid. Bij deze snelheid werd het toestel door de wrijving, aan de buitenkant heel erg warm, wel 100 °C. In het vliegtuig moest het kouder zijn, anders verbrandden de mensen. Dit stelde hoge eisen aan de materialen waarmee het was gebouwd.

De Concorde had geen gewone vleugels, maar deltavleugels. Dat zijn vleugels die vanaf ongeveer het midden van het vliegtuig schuin naar achter lopen. Als je het vliegtuig van onder ziet, lijkt het op een driehoek met een punt.

Deltavleugels van de Concorde


Bij de landing maakte de Concorde gebruik van een speciale techniek. De invalshoek moest hoog zijn, waardoor de neus van het vliegtuig sterk de lucht in stak. De Concorde kon zijn neus neerklappen, waardoor de bemanning toch de landingsbaan kon zien. Dit is op de foto duidelijk te zien.



De Concorde met neergeklapte neus


De Concorde is een erg duur vliegtuig. In totaal zijn er maar 20 van gebouwd, waaronder 4 prototypes.

In 2000 is een Concorde neergestort op het vliegveld van Parijs. Naderhand is uit onderzoek gebleken dat de Concorde niet veilig is. In 2003 heeft de Concorde zijn laatste vlucht gemaakt.


Airbus 380
De Airbus 380 is het grootste passagiersvliegtuig ter wereld, maar het is niet het grootste vliegtuig. De Antonov An-225 is nog groter. Dit is bij de vrachtvliegtuigen al besproken. De Airbus 380 heeft twee verdiepingen en er passen maximaal 853 passagiers in. Bij een gemiddelde opstelling passen er 555 passagiers in. Bij de gemiddelde opstelling hebben de passagiers wat meer ruimte.

De Airbus is een nieuw toestel. De eerste testvlucht werd in 2005 gemaakt. Sinds 2007 is het vliegtuig echt in gebruik genomen. In juli 2010 is het toestel voor het eerst op Schiphol geland.
Om de bouw van de Airbus 380 winstgevend te maken, moeten minstens 420 vliegtuigen worden verkocht. Tot nu toe zijn er 244 besteld en al 44 geleverd.


De Airbus 380
Vlauto
Sinds de eerste vlucht van de gebroeders Wright, willen mensen graag een auto die ook kan vliegen. De eerste soort ‘vlauto’ werd gebouwd door de Amerikaan Glenn Curtiss in 1917. Die vlauto vloog niet, maar maakte alleen sprongen in de lucht. Op de weg kon hij alleen rijden als de vleugels eraf waren gehaald.

De vlauto die nu is gemaakt heet de Transistion. Sinds 2006 wordt er in Amerika aan gewerkt. Voor het eerst worden er nu ook vlauto’s geproduceerd om te verkopen. In november zullen de eerste vlauto’s aan  de klant worden geleverd.

Als de vlauto zijn vleugels uit heeft geklapt, dan is de spanwijdte acht meter. Hij kan op de weg maar 105 kilometer per uur rijden. Als hij vliegt, kan hij ongeveer 172 kilometer per uur vliegen. Hij is dus langzamer dan andere vliegtuigen. In Amerika heeft de vlauto een aangepast bewijs van vluchtwaardigheid gekregen en wordt beschouwd als een licht sportvliegtuig. Als hij wil opstijgen, moet hij naar een vliegveld met een startbaan van 500 meter.

 

Vlauto met ingeklapte vleugels    Vlauto met uitgeklapte vleugels


In de Transistion is plaats voor 2 personen en kost ongeveer €140.000.



Lijst met moeilijke woorden

Vliegbrevet:  Soort ‘rijbewijs’ om te mogen vliegen

Naverbranding: Aan de uitlaatgassen wordt nog eens brandstof toegevoegd, waardoor deze extra worden verhit en voor mee stuwkracht zorgen.

Spanwijdte: De breedte van een vliegtuig van vleugelpunt tot vleugelpunt


 

 

 


 
 

Reacties (2) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.
zeer uitgebreid! duim
Wat een prachtig uitgelegd artikel. Je zou het haast in delen kunnen plaatsen gezien de lengte. Duim van mij.