Siipiprofiilin loivasti kapeneva takaosa on ratkaisu reuna-arvo-ongelmaan, jossa yritetään pitää fluidin rajakerros kiinni kappaleen pinnassa mahdollisimman pitkään huolimatta vastakkaisesta painegradientista. Hallitsemalla turbulenssia ja estämällä virtauksen irtoaminen pisaramuoto pitää ilmanvastuksen murto-osassa siitä, mitä se olisi tasapaksulla kappaleella.
Taitolentokoneissa ei ole alapinta vaakasuora vaan profiili on symmetrinen ylösalaisin lentämiseenkin soveltuen. Turbulenssit tietysti halutaan pitää kurissa silloinkin.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1⁰+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹
Tässä ote kirjasta Lentotekniikan perusteet nostovoimaa koskien (kopioitu kirjoittamalla).
Liitteet:
Totean vain, että mainittu reaktiovoima -ajatus on erittäin yksinkertaistettu, ja jättää kaikki siiven yläpinnan ominaisuudet pois. Toimii ehkä äärimmäisen simppelin siiven tapauksessa karkeana mielikuvana, mutta vähänkin pidemmälle vietynä ei toimi. Tuolle reaktiovoima-mielikuvalle olen joskus nähnyt vertauksen "Newtonin kivi", mikä tarkoittaa sitä, että siipi ajatellaan järven pinnalle heitetyksi litteäksi kiveksi, joka lentää veden pinnalla.
Eihän se mitään jätä pois. Ei siinä mitenkään väheksytä noita ilmavirtauksen vaikutuksia siivessä, mutta ne vain huolehtivat siitä, että siipi kääntää ilmavirtauksen mahdollisimman häviöttömästi alaspäin. Ja sen reaktiovoima pitää lentokoneen ilmassa - se voima joka kumoaa gravitaation. Ja sitä ei synny, ellei siipi työnnä ilmaa alaspäin. Ei se reaktiovoima ole mikään mielikuvavoima, vaan ainoa selitys nostovoimalle.QS kirjoitti: ↑4.4.2026, 13:49Totean vain, että mainittu reaktiovoima -ajatus on erittäin yksinkertaistettu, ja jättää kaikki siiven yläpinnan ominaisuudet pois. Toimii ehkä äärimmäisen simppelin siiven tapauksessa karkeana mielikuvana, mutta vähänkin pidemmälle vietynä ei toimi. Tuolle reaktiovoima-mielikuvalle olen joskus nähnyt vertauksen "Newtonin kivi", mikä tarkoittaa sitä, että siipi ajatellaan järven pinnalle heitetyksi litteäksi kiveksi, joka lentää veden pinnalla.
Joka ikisessä laitteessa, jossa ilman liikettä käytetään voiman tuottajana, reaktiovoima on se voima, joka laitteeseen saa liikettä aikaan. Potkuri pistää ilmaan vauhtia suihkuna, jolloin siihen kohdistuu ilmasuihkun reaktiovoima, suihkumoottorissa suihkun reaktiovoima työntää moottoria eteenpäin, jne.
Tuosta tulikin mieleen, että seuraava evoluutioversio telaketjusiiveksi voisi olla tällainen.
Ilma pitää saada virtaamaan vain taaksepäin sekä ylä- että alapinnalla.
Alkuperäinen versio oli sellainen, että yläpinnalla ketjun harjat työntää ilmaa taaksepäin - alapinnalla olisi sileä levy, jonka sisään telaketju menee piiloon. Jos ketjun pitäisi liikkua alapinnallakin taaksepäin, yhdellä ketjulla se ei onnistu. Aluksi pitäsi kokeilla vain yläpinnan ketjulla.
Jos yläpinnan ketjulla ei synny riittävää reaktiovoimaa, pitää laittaa alapinnallekin samanlainen systeemi.
Siivestä tulisi aika paksu, mutta kun siiven etureunaan kiinnitettäisi solakko, joka ohjaisi ilman pyörteettömästi sekä ylä- että alapinnalle. Oikein muotoiltuna ilmanvastus voitasi varmaan saada kohtuulliseksi, kun laitteen pitäisi lentää vaakalentoa sen jälkeen, kun se on ensin hilattu telaketjujen harjoilla ilmaan. Harjathan siinä vaiheessa on vedetty sisään, ja ylä- ja alapinnat ovat mahdollisimman sileät sileät silloin.
Siipihän voisi aluksi olla profiili pystyasennossa, ja kallistettaisi sitä mukaa kun korkeutta sopivasti kertyisi.
Ilma pitää saada virtaamaan vain taaksepäin sekä ylä- että alapinnalla.
Alkuperäinen versio oli sellainen, että yläpinnalla ketjun harjat työntää ilmaa taaksepäin - alapinnalla olisi sileä levy, jonka sisään telaketju menee piiloon. Jos ketjun pitäisi liikkua alapinnallakin taaksepäin, yhdellä ketjulla se ei onnistu. Aluksi pitäsi kokeilla vain yläpinnan ketjulla.
Jos yläpinnan ketjulla ei synny riittävää reaktiovoimaa, pitää laittaa alapinnallekin samanlainen systeemi.
Siivestä tulisi aika paksu, mutta kun siiven etureunaan kiinnitettäisi solakko, joka ohjaisi ilman pyörteettömästi sekä ylä- että alapinnalle. Oikein muotoiltuna ilmanvastus voitasi varmaan saada kohtuulliseksi, kun laitteen pitäisi lentää vaakalentoa sen jälkeen, kun se on ensin hilattu telaketjujen harjoilla ilmaan. Harjathan siinä vaiheessa on vedetty sisään, ja ylä- ja alapinnat ovat mahdollisimman sileät sileät silloin.
Siipihän voisi aluksi olla profiili pystyasennossa, ja kallistettaisi sitä mukaa kun korkeutta sopivasti kertyisi.
Siiven päätehtävä ei ole kääntää virtausta alas, vaan optimoida ylä- ja alapuolisen painejakauman siipeen kohdistama voima siten, että nettovoiman pystysuora komponentti on mahdollsimman suuri verrattuna vaakasuoraan vastusvoimaan.
Virtauksen kääntö (downwash) ei ole päätekijä nostovoiman muodostumisessa. Itse asiassa downwashin osuus on usein niin pieni, että se ei edes riittäisi tarvittavan voiman muodostamiseen.
Nostvoima on seuraus painejakaumasta siiven ala- ja yläpinnalla. Paikallisesti tietysti Newtonin III lain vektorit voidaan sijoittaa kaikkiin siiven pisteisiin, mutta "virtauksen alas kääntö" on tyypillinen reaktiovoima -ajattelusta seuraava virhe. Jos siiven toiminta perustuisi "alas kääntöön", niin vastus olisi niin jumalattoman suuri, että siivellä ei tekisi käytönnössä mitään. On konfiguraatioita, joissa downwashia hyödynnetään, kuten jättöreunalaippa, joka tuottaa hyvin suuren vastuksen.
Onhan sillä siiven profiililla tietysti tarkoitus kääntää se ilmavirtaus pyörteettömyyden ja häviöttömyyden lisäksi mahdollisimman jyrkässä kulmassa alaspäin.Kontra kirjoitti: ↑4.4.2026, 14:41Eihän se mitään jätä pois. Ei siinä mitenkään väheksytä noita ilmavirtauksen vaikutuksia siivessä, mutta ne vain huolehtivat siitä, että siipi kääntää ilmavirtauksen mahdollisimman häviöttömästi alaspäin. Ja sen reaktiovoima pitää lentokoneen ilmassa - se voima joka kumoaa gravitaation. Ja sitä ei synny, ellei siipi työnnä ilmaa alaspäin. Ei se reaktiovoima ole mikään mielikuvavoima, vaan ainoa selitys nostovoimalle.QS kirjoitti: ↑4.4.2026, 13:49Totean vain, että mainittu reaktiovoima -ajatus on erittäin yksinkertaistettu, ja jättää kaikki siiven yläpinnan ominaisuudet pois. Toimii ehkä äärimmäisen simppelin siiven tapauksessa karkeana mielikuvana, mutta vähänkin pidemmälle vietynä ei toimi. Tuolle reaktiovoima-mielikuvalle olen joskus nähnyt vertauksen "Newtonin kivi", mikä tarkoittaa sitä, että siipi ajatellaan järven pinnalle heitetyksi litteäksi kiveksi, joka lentää veden pinnalla.
Joka ikisessä laitteessa, jossa ilman liikettä käytetään voiman tuottajana, reaktiovoima on se voima, joka laitteeseen saa liikettä aikaan. Potkuri pistää ilmaan vauhtia suihkuna, jolloin siihen kohdistuu ilmasuihkun reaktiovoima, suihkumoottorissa suihkun reaktiovoima työntää moottoria eteenpäin, jne.
Niillä voimilla, joita siiven pinnoilla esiintyy, ei ole nostovoiman kannalta sinänsä merkitystä - vain sillä on merkitystä millainen reaktiovoima niiden muotoilulla saadaan aikaan. Toki jos niiden voimien maksimoiminen aiheuttaa juuri ilmavirran optimin kääntymisen alaspäin, silloin niiden maksimoituun tuottamiseen pitää pyrkiä.
Keskustelu on erikoista - varsinkin QS:n repliikit ovat jotenkin huolimattomia.
Jos ilmassa on kappale, jonka alapuolella on voimakkaasti korkeampi paine kuin yläpuolella, ohjautuu ilmaa alaspäin ja kappale nousee.
Suosittelen QS:ää poimimaan Kontran referoimasta kuvauksesta mielestään virheelliset kohdat, niin voidaan keskustella niistä ja ehkä löydetään konsensus.
Jos ilmassa on kappale, jonka alapuolella on voimakkaasti korkeampi paine kuin yläpuolella, ohjautuu ilmaa alaspäin ja kappale nousee.
Suosittelen QS:ää poimimaan Kontran referoimasta kuvauksesta mielestään virheelliset kohdat, niin voidaan keskustella niistä ja ehkä löydetään konsensus.
Hienorakennevakio vapausasteista: (1⁰+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³)⁻¹ = 137,036⁻¹