PWS de efficiëntie van commerciële vliegtuig vleugels van vroeger en nu

LucasKleijn

Hallo,

Wij (Lucas, Daan, Kasper en Lukas) doen in VWO5/6 ons PWS over de aerodynamica van commerciële vliegtuigvleugels. Nu hebben wij ons al ingeschreven voor de workshop van 20 september, waar wij veel zin in hebben. Nu vragen wij ons af voor het experiment of jullie twee modellen van de vleugels van commerciële vliegtuigen hebben of kunnen maken van vroeger of wij dat zelf moeten doen met een 3d printer, zodat wij kunnen testen en vergelijken hoe de vleugel van een bijv. een 747-100 en een 747-8 van elkaar verschillen op het gebied van lift, weerstand enz. Ook hebben wij onze hoofdvraag al, maar onze deelvragen zijn nog niet helemaal af, hebben jullie nog ideeën of verbeteringen?

Hoofdvraag:
Waarom zijn de huidige designs van vliegtuigvleugels van commerciële vliegtuigen beter t.o.v. de vroegere designs?

Concepten van deelvragen:
Hoe werkt een vleugel/lift/krachten/grootte/design/flexibiliteit
Welke factoren hebben invloed op de aerodynamica van vliegtuigvleugel?

Liftkracht
Wrijvingskracht
Spanwijdte
Flexibiliteit
Massa
Snelheid
Druk
Vergelijking van factoren per design van vliegtuigvleugel
Hoe hebben de vleugels impact op de rest van de vleugels op het vliegtuig?
Welke aanhoudende verschillen zien we in de laatste jaren
Wat zijn de aanpassingen van materialen??
Welke nieuwe software zijn er om de optimalisering van de vleugels te behalen?
Hoeveel geld is er vandaag voor luchtvaart t.o.v. vroeger
Hoeveel brandstof wordt er bespaard?
Wat is de toekomst????

Mvg. Lucas, Daan, Kasper, Lukas

KarelJacobs

LucasKleijn

Beste Lucas, Daan, Kasper en Lukas,

Interessant onderwerp en een hele goed opzet! Wij zouden een 3d ontwerp wel kunnen printen, maar het modelleren hiervan zouden jullie zelf moeten doen, of zelf een model vinden. Aangezien het lastig is om 3d modellen te maken zou ik aanraden om een 3d model te zoeken die door anderen is gemaakt te vinden op websites als grabcad.com etc. Als jullie modellen hebben zouden wij het kunnen printen en een datum prikken om ze te testen.
Voor de deelvragen zou ik proberen zo dicht mogelijk tegen de hoofdvraag aan te blijven. Een deelvraag waar je ingaat op hoeveel geld er wordt overgehouden voor luchtvaart heeft inhoudelijk niet veel te maken met jullie hoofdvraag. Daarom zou ik proberen te bedenken wat elke deelvraag voor toevoeging heeft op het antwoord van de hoofdvraag.

Ik hoop dat ik je hiermee genoeg heb geholpen en bij verdere vragen hoor ik het graag!

Met vriendelijke groet,

Karel Jacobs

LucasKleijn

KarelJacobs

Hallo,
Wij zijn ondertussen druk bezig met ons PWS en wij hebben al een paar modellen gevonden die wij willen vergelijken. Nu hebben wij een paar vragen. Zijn dit wel goede toestellen om verschil te zien in de windtunneltest op 7 oktober en hoeveel kunnen jullie er maken met de 3d-printer?

Gr. Lucas, Kasper, Daan, Lukas

Boeing 787-9 (14.140 km) 2014
https://grabcad.com/library/boeing-787-dreamliner-4
Airbus a350-900 (15.000 km) 2015
https://grabcad.com/library/airbus-a350-xwb-3

Boeing 747-800i (15.000 km) 2005
https://grabcad.com/library/boeing-747-8i-1
Airbus a380 (14.800 km) 2005
https://grabcad.com/library/airbus-380-overall-design-1

Airbus a330-200 (13.450 km) 1997
https://grabcad.com/library/a330-200-1
Airbus a330-800 neo (15.970 km) 2017
https://grabcad.com/library/airbus-a330-900-neo-1

KarelJacobs

Hallo,

Voor de windtunnel test gebruiken wij in principe alleen vliegtuigvleugelprofielen, dus niet hele vliegtuigen aangezien de lift dan niet gemeten kan worden. Zelf beschikken wij uiteraard over verschillende vleugelprofielen dus het printen van deze modellen gaat helaas niet meer lukken, maar je zou genoeg moeten hebben aan de profielen die wij hebben!
Ik hoop je hiermee genoeg te hebben geholpen!

MVG Karel

LucasKleijn

LucasKleijn

KarelJacobs

Hallo,

Welke vleugelprofielen hebben jullie tot jullie beschikking?

Mvg

KarelJacobs

Hi, LucasKleijn

Wij hebben de NACA 0012 en de NACA 4412. De eerste is een symmetrisch vleugelprofiel en de tweede een asymmetrisch!

Lukasdegraaf

Hallo KarelJacobs , voor de voortgang op dit onderwerp hebben wij een aantal vragen.
Hoe ziet het ontwerp van commerciële vliegtuigvleugels eruit in de toekomst?
Wat zouden de optimale factoren van de vleugels zijn? Op basis van de factoren, vleugelweerstand, spanwijdte, flexibiliteit, massa, snelheid, druk, koordlengte, hoogtemeters, hoek, temperatuur en Winglets.

KarelJacobs

Lukasdegraaf
Hi,

Voor de vleugelweerstand zal deze telkens geminimaliseerd worden. Dit wordt gedaan door middel van optimale vleugelprofielen en materiaalkeuzes. Deze materiaalkeuzes zullen ook invloed hebben op de flexibiliteit. Met nanotechnologie en composieten zal deze flexibiliteit zich aanpassen aan de payload. De spanwijdte valt niet heel veel over te zeggen maar de lift to drag ratio zal gemaximaliseerd worden zodat het vliegtuig het meest efficient vliegt. Hier valt dus ook hetzelfde te zeggen voor de koordlengte.
De massa zou uiteraard ook geprobeerd geminimaliseerd te worden. Hierdoor is namelijk minder lift nodig. Wel is het belangrijk dat de kracht die de materialen kunnen weerstaan niet enorm achteruit gaat. Dit wordt vooral gedaan door naar nieuwe materialen, zoals koolstof composieten, onderzoek te doen.

Voor de winglets zullen geavanceerde nieuwe winglets zoals de scimitar winglets of blended winglets toegepast worden.

Ik hoop je hiermee genoeg te hebben geholpen, en bij verdere vragen hoor ik het graag!

Karel

LucasKleijn

We zijn nog niet bezig geweest met het maken van de grafiek in excel. Nu weten we niet meer welke soort grafieken we moeten maken in excel?

Mvg

KarelJacobs

LucasKleijn

Hi,

Je kan verschillende grafieken maken maar de grafieken waaruit je de meeste informatie kan halen zijn CL/alpha en CL/CD grafieken. Verder zou je ook nog grafieken van de lift kracht vs de windsnelheid oid maken maar daar kun je dus zelf voor kiezen1

mvg karel