Lentokoneen maavaikutuksen mekanismi ja mallintaminen

Thumbnail Image

Files

master_Välikangas_Ari_2006.pdf (54.45 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lentotekniikka

Mcode

Kul-34

Degree programme

Language

fi

Pages

viii + 77 s. + liitt. 65

Series

Abstract

Lentokoneen maavaikutuksesta puhuttaessa tarkoitetaan ilmiötä, jossa lentokoneen aerodynaamiset ominaisuudet muuttuvat lähellä maata tai muuta vastaavaa pintaa lennettäessä. Ilmiö sinällään on ollut tunnettu jo kauan, mutta edelleen siihen liittyy monia käsityksiä, joista osa on jopa selvästi virheellisiä. Tämän työn päätavoitteena on luoda selkeä esitys maavaikutuksen fysiikasta. Työssä käsitellään aluksi kirjallisuuden esittämiä käsityksiä maavaikutuksesta sekä luodaan katsaus maavaikutusta käsitelleisiin tutkimuksiin. Lisäksi esitellään maavaikutuksen hyödyntämistä sekä mahdollisia haittapuolia. Maavaikutukselta ei voi käytännössä välttyä, koska lentokone joutuu jokaisen nousun ja laskun aikana lentämään lähellä pintaa. Tämän vuoksi on kehitetty laskentamenetelmiä, joilla pyritään arvioimaan koneen aerodynaamisten ominaisuuksien muutoksia. Tässä työssä esitellään joitakin näistä laskentamenetelmistä. Kirjallisuustutkimuksen lisäksi työhön sisältyi maavaikutuksen tutkimista laskennallisen virtausmekaniikan (CFD) keinoin ilmiön fysikaalisen luonteen selventämiseksi. Laskenta suoritettiin FINFLO-ohjelmistolla. Tällaisten laskujen tarkkuuden kannalta on tärkeää, että laskennassa käytettävä hila on mahdollisimman hyvä. Lisäksi myös laskettava tilanne on määriteltävä tarkoin. Tässä työssä esitellään laskennassa tarvittava hila, sille asetetut vaatimukset ja varsinainen hilan luominen. Samoin esitellään laskennan määrittely sekä itse laskennan toteutus. Laskennan tuloksia verrataan kirjallisuuden esittämien menetelmien tuloksiin. Toiveena oli kehittää myös jonkinlainen maavaikutusmalli TKK:n Aerodynamiikan laboratorion kehittämään lentosimulaattoriin. Tämän työn puitteissa ei kuitenkaan pystytä tarjoamaan mitään täsmällistä mallia, sillä viimeaikaiset tutkimukset ovat viitanneet siihen, että maavaikutuksen aiheuttamat muutokset eivät riipu pelkästään etäisyydestä maahan vaan lentotilasta kokonaisuutena. Työssä kuitenkin esitetään jonkinlainen arvio siitä, miten tällaisen dynaamisen maavaikutusmallin kehitys voisi onnistua.

Description

Supervisor

Hoffren, Jaakko

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552813

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK