Free Press

U heeft de verschillende vliegtuigconfiguraties gezien en u wijst uw niet-vlieger vrienden op hoogvleugelige versus laagvleugelige vliegtuigen. Misschien hebt u zelfs partij gekozen in het eeuwige debat over hoge en lage vleugels, maar hoe goed bent u op de hoogte van de belangrijkste verschillen? Heeft u het voorrecht gehad om met beide types te vliegen? Heb je je ooit afgevraagd wat de voors en tegens van elk zijn en voor welk soort vluchten ze het meest geschikt zijn?

Als je nieuwsgierige geest meer wil leren, heb je geluk. Vandaag zullen we juist dat soort vragen onderzoeken, zodat we u een duidelijker, meer gedetailleerd begrip kunnen geven van hoe de vleugelconfiguratie van invloed is op de prestaties van vliegtuigen en hoe u deze kennis kunt gebruiken om u te helpen het perfecte vliegtuig voor uw volgende vlucht te kiezen.

Laten we beginnen met ervoor te zorgen dat we allemaal op dezelfde pagina zitten met onze officiële definities van elke configuratie.

Wat is een hoogvleugelvliegtuig?

Hoogvleugelvliegtuigen zijn vliegtuigen waarvan de vleugels boven de romp zijn gemonteerd. De vleugels van vliegtuigen met hoge vleugels hebben de neiging relatief plat te zijn met weinig dihedraal of anhedraal.

De Cessna 172 is een van de meest voorkomende vliegtuigen voor de algemene luchtvaart met hoge vleugels.

Wat is een vliegtuig met lage vleugels?

De vleugels van een vliegtuig met lage vleugels zijn lager dan halverwege de romp gemonteerd. Verwacht enige dihedraal (opwaartse hoek van de vleugeltips ten opzichte van de vleugelwortel) om de zijdelingse stabiliteit te verbeteren.

De Piper Cherokee is een van de meest voorkomende vliegtuigen voor de algemene luchtvaart met lage vleugels.

Wat is beter – een vliegtuig met hoge vleugels of een vliegtuig met lage vleugels?

Hier is een vies geheimpje: wat iemand je ook vertelt, er is geen universeel antwoord op de vraag of een vliegtuig met hoge vleugels of een vliegtuig met lage vleugels beter is. Als de ene configuratie duidelijk beter zou zijn dan de andere voor alle piloten en alle vluchtscenario’s, dan zou de andere configuratie zeker van de markt verdwijnen, nietwaar? Maar dat is niet het geval, en wel omdat er voor- en nadelen aan beide configuraties kleven.

Het beste is dat elke piloot de voor- en nadelen tegen elkaar afweegt en indien mogelijk ervaring opdoet met het vliegen met beide vliegtuigtypen, en dan beslist welke het beste past bij het soort vliegen dat hij of zij doet. Als je niet in staat bent om in de cockpit van beide ontwerpen te komen, doe dan het op een na beste ding en kijk hoe ze zich gedragen in een simulator, zodat je op zijn minst een soort hands-on ervaring kunt krijgen om je theoretische onderzoek aan te vullen.

Om je op weg te helpen, hebben we een lijst samengesteld van de meest geciteerde voor- en nadelen van zowel hoge als lage vleugel vliegtuigen. Deze lijst zal de belangrijkste punten om na te denken en ervoor te zorgen dat u bereid bent om uw eigen te houden op de volgende fly-in debat tussen hoge vleugel en lage vleugel voorstanders.

Voordat we springen in de lijst, zullen we een paar van de structurele verschillen die voortvloeien uit het variëren van de locatie van de vleugels van het vliegtuig aan te raken.

Hoe vleugelontwerp en vleugel plaatsing van invloed op de vlucht eigenschappen van het vliegtuig?

Zoals te verwachten is, heeft niet alleen de plaatsing van de vleugels invloed op het vliegtuigontwerp, maar ook op de vliegeigenschappen van het vliegtuig.

Er zijn verschillende factoren die een rol spelen, en we zullen twee gangbare vliegtuigen – de Cessna 172 en de Piper Cherokee – als voorbeeld gebruiken om deze concepten te verkennen.

Dihedral

Stabiliteit wordt bepaald door de relatieve locatie van twee componenten: het massamiddelpunt en het liftmiddelpunt. Het massamiddelpunt is het evenwichtspunt van het vliegtuig en is de plaats waar de massa is geconcentreerd. Het liftzwaartepunt is waar alle liftkrachten op het vliegtuig zijn geconcentreerd.

Het massamiddelpunt ligt onder het liftzwaartepunt in een vliegtuig met hoge vleugels zoals de Cessna 172, waardoor het inherent stabieler is in vergelijking met een vliegtuig met lage vleugels waarvan het liftzwaartepunt onder het massamiddelpunt ligt.

Om de stabiliteit van vliegtuigen met lage vleugels zoals de Piper Cherokee te verbeteren, compenseren ontwerpers dit door de vleugeltips naar boven te richten. Deze opwaartse hoek wordt dihedraal genoemd en is een kenmerk van laagvleugelige vliegtuigen. Door dihedraal toe te voegen aan een laagvleugelig vliegtuig, maken ontwerpers het vrijwel net zo stabiel als een hoogvleugelig.

Wat betreft de besturing betekent de dihedraal dat je meer rolroer moet gebruiken bij zijwind in vergelijking met een vlakkere vleugel zoals de 172.

Vleugelondersteuningsconstructies

Bij een hoogvleugelig vliegtuig zoals de Cessna 172, hangt de romp van het vliegtuig aan de vleugelligger. Dit gewicht in combinatie met het gewicht van de motoren en de vleugeltank brandstof betekent dat ontwerpers een vleugelligger aan elke kant moeten toevoegen om het gewicht te helpen ondersteunen. De bovenliggende ligger zal ofwel volledig bovenop de romp zijn waar het weerstand creëert of kan door de bovenkant van de cabine komen, waardoor reeds kostbare hoofdruimte wordt beperkt en een onwelkome hindernis ontstaat om je hoofd aan te stoten.

Bij een laagvleugelig vliegtuig als de Cherokee daarentegen rust de romp bovenop de vleugelligger en wordt er door ondersteund. Dit betekent dat er geen vleugelstutten nodig zijn. De ligger bij laagvleugelige vliegtuigen loopt door de laadruimte, waardoor deze in tweeën wordt gedeeld.

Ook moet worden opgemerkt dat het landingsgestel en de vleugels bij laagvleugelige vliegtuigen dezelfde ligger delen, terwijl hoogvleugelige vliegtuigen een ligger hebben voor de vleugels en een aparte ligger voor het landingsgestel. Dat draagt bij aan het leeggewicht van het vliegtuig.

Wat zijn de voordelen van vliegtuigen met hoge vleugels?

• Klaar, onbelemmerd zicht op de grond
• Meer bodemvrijheid om lage obstakels te ontwijken
• De hoge vleugels blokkeren een deel van het zonlicht in de cockpit. Dit betekent welkome schaduw en koelere cockpittemperaturen tijdens warme zomerdagen
• Kortere landingsafstand door minder impact van het grondeffect
• De zwaartekracht helpt de brandstofstroom van de tank naar de motor zonder dat er een brandstofpomp nodig is
• Inherent stabiel omdat het zwaartepunt van de massa zich onder het middelpunt van de lift bevindt
• Bruikbare werk- en opslagruimte onder de vleugels wanneer het vliegtuig in een hangar staat
• Makkelijker om in en uit te stappen – niet over de vleugels lopen
• Vleugels bieden bescherming tegen zon regen en sneeuw bij het laden/lossen en bij het zitten rond het vliegtuig op airshows of fly-ins
• Makkelijker om de hoofdwielen te blokkeren en los te koppelen

Wat zijn de nadelen van vliegtuigen met hoge vleugels?

• Tijdens een ruwe landing neemt de romp het grootste deel van de kracht op zich zonder de vleugels om te helpen de klap op te vangen
• De verhoogde plaats van de brandstoftank betekent dat u waarschijnlijk een ladder moet gebruiken tijdens het tanken
• Geblokkeerd zicht op de basis tot de laatste bocht
• Beperkt zicht op de vliegtuigen boven u
• Zwaarder gewicht door de noodzaak van afzonderlijke landingsgestel- en vleugelsteunen.
• Langer en zwaarder landingsgestel met smallere en minder stabiele baan
• Voeler voor zijwind en turbulentie op en bij de grond

Wat zijn de voordelen van laagvleugelige vliegtuigen?

• Veiliger bij noodlandingen en landingen met landingsgestel, omdat de vleugels een deel van de klap opvangen en niet alle kracht op de romp wordt geconcentreerd zoals bij een vliegtuig met hoge vleugels
• Bij een noodlanding op het water kunnen de lage vleugels enkele minuten op het oppervlak blijven drijven. Dit geeft tijd om te evacueren.
• De brandstoftank is gemakkelijk te bereiken en te vullen vanaf de grond
• Korte startafstand dankzij verbeterd grondeffect
• Beter zicht op de lucht boven het hoofd
• Klaar zicht op de basis tot de laatste bocht
• Mag lichter zijn omdat dezelfde rondhoutribben worden gebruikt voor landingsgestel en vleugels
• Kan plaats bieden aan een korter, grotere afstand tussen de hoofdstangen, wat de stabiliteit tijdens het taxiën ten goede komt (vooral bij harde wind) en minder kans op structurele storingen geeft

Wat zijn de nadelen van vliegtuigen met lage vleugels?

• De nabijheid van de vleugel tot de grond betekent dat u extra voorzichtig moet zijn om zelfs lage obstakels zoals bindpalen of taxibaanverlichting te vermijden waar een vliegtuig met hoge vleugels gewoon overheen kan glijden.
• De vleugels blokkeren het zicht van een piloot op de grond
• Het kost meer moeite om de onderzijde van de vleugels te inspecteren, dus piloten slaan dit belangrijke deel van de controle voor de vlucht eerder over
• De vleugels kunnen zonlicht weerkaatsen in de cockpit, waardoor het op een zomerse dag nog heter wordt
• Er zijn brandstofpompen nodig om brandstof van de tank naar de motor te transporteren, omdat de brandstof bergopwaarts beweegt
• Geringere effectiviteit van richtingsroer en hoogteroer, omdat de vleugel de luchtstroom naar de staart blokkeert tijdens het opstijgen, landing, en bij hoge invalshoek (AoA)

Wat voor soort vluchten zijn vliegtuigen met hoge vleugels het meest geschikt?

• Vluchten in het binnenland waar een grote klaring nodig is
• Vluchten met een grotere invalshoek (AoA)
• Sightseeingvluchten
• Fotografievluchten
• Verkenning vanuit de lucht
• Vrachtvervoer

Wat voor soort vluchten zijn laagvleugelige vliegtuigen het best geschikt?

• Prestatiegericht vliegen
• Vluchten waarbij een grotere wendbaarheid de voorkeur heeft

Hoogvleugelige vs Laagvleugelige start- en landingsgestellen

Zoals met veel debatten, start je deze onder een groep piloten en je zult snel zien dat er geen duidelijke consensus is over de vraag of een hoogvleugelig of laagvleugelig vliegtuig superieur is. Er zijn piloten aan beide kanten van het spectrum die alleen met lage vleugels vliegen of alleen met hoge vleugels.

Gezien de voors en tegens van elke configuratie, lijkt een gematigde aanpak het meest zinvol. Leer vliegen met beide soorten vliegtuigen, begrijp hun relatieve voor- en nadelen, en kies vervolgens uw vliegtuig op basis van het type vliegen dat u gaat doen.

Voor wat meer diepgaande informatie over hoe vleugelplaatsing en -ontwerp van invloed zijn op de prestaties van het vliegtuig, zet achttien minuten opzij om de video van FLY8MA te bekijken waarin de praktische verschillen in vliegtuigvleugels worden uitgelegd.

Als u uw vliegtuig huurt, betekent dit dat u de ene dag met een laagvleugelvliegtuig kunt vliegen en de volgende dag met een hoogvleugelvliegtuig. Wilt u een vliegtuig kopen? Bekijk de keuzes en beslis welk type vliegtuig het beste past bij uw persoonlijke voorkeuren en het soort vliegen dat u het vaakst doet.

Hoe dan ook, stress niet te veel over de beslissing. Veel piloten zeggen dat de werkelijke verschillen in besturing tussen vliegtuigen met hoge vleugels en vliegtuigen met lage vleugels zo klein zijn dat u zich snel zult aanpassen aan welke u ook kiest, en u kunt gemakkelijk van het ene vliegtuig op het andere overschakelen met een beetje kennis en vaardigheid.

← Vorig bericht Volgend bericht →