Wat betekent "relatieve wind" bij vliegtuigaerodynamica ?

Antwoord

Beste Bart,

De snelheid die het vliegtuig heeft t.o.v. de lucht bepaalt de krachten op het vliegtuig. De lucht kan ook een snelheid hebben ten opzichte van het aardoppervlak (de windsnelheid). Als een vliegtuig nu een snelheid heeft van 400 km/u ten opzichte van de lucht en als de wind (bv. 50 km/u) van achteraan komt (tail wind), dan zal de snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de aarde 450 km/u zijn. Bij een kopwind van 50 km/u wordt dit dan 350 km/u. Bij een zijwind is de richting van de gevlogen baan anders dan de richting van de neus van het vliegtuig.

Een gevaarlijk fenomeen dat zich kan voordoen is windshear. Hierbij heb je een daalwind die ter hoogte van het aardoppervlak ombuigt naar alle richtingen (met een snelheid van bv. 50 km/u). Als een vliegtuig naar zo'n daalwind toe vliegt met een snelheid van 350 km/u t.o.v. het aardoppervlak (grondsnelheid) dan bezit het snelheid t.o.v. de omringende lucht van 400 km/u (50 km/u kopwind). Dit bepaalt de krachten (lift, weerstand en de benodigde stuwkracht). Bij het doorvliegen van de kern ziet het vliegtuig enkel neerwaartse stroming en er zal dus een kracht naar beneden ontstaan. Bovendien wordt de horizontale component van de windsnelheid klein en door de traagheid van het vliegtuig verandert zijn vliegsnelheid t.o.v. het aardoppervlak niet onmiddellijk. Bijgeval heeft het vliegtuig nu een relatieve vliegsnelheid van 350 km/u en daardoor daalt de liftkracht extra. Het vliegtuig zou dus aan een hogere aanvalshoek moeten vliegen en er ontstaat een gevaar voor stall. Het vliegtuig moet dus versnellen maar die stuwkracht is er niet ogenblikkelijk omdat het versnellen van het toerental van de motoren niet ogenblikkelijk gebeurt. Het vliegtuig zal dus in eerste instantie hoogte verliezen. Nadien krijgt het vliegtuig meewind (nadat het de kern van de daalwind heeft doorvlogen). Als het vliegtuig nog niet versneld was, krijgt het nu een relatieve snelheid van 300 km/u waardoor de liftkracht nog verder afneemt en nog verder daalt wat mogelijks tot een crash leidt. Momenteel zijn de meeste vliegtuigen echter uitgerust met windshear detectie. Dit berust op een detectie van een plotse verandering van de relatieve windsnelheid (in vergelijking met de grondsnelheid). In het Engels vind je de benamingen Ground Speed en Air Speed terug.

PS. In de luchtvaart worden snelheden in knots (knopen) uitgedrukt (1 knot = 1 Nautical mile / hour)