Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 29. 19 augusti 1950 - Nya rön om vindbyar i atmosfären på höga höjder, av O Lj - Undervattensprov med flygkroppar - Ett billigt pappersfilter
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
.5 augusti 1950
709
Nya rön 0111 vindbyar
i atmosfären på höga höjder
533.6.015.5 : 551.557
I reaktionsdriftens tidevarv kommer trafikflygplan
utrustade med tryckkabin att operera på betydligt högre
höjder än de hittills vanliga och med allt högre
marschfarter. Med hänsyn till passagerarkomfort och flygplanets
hållfasthet, både statiskt och i utmattning, är det därför
av stor vikt att få kännedom om de vindbyar, som kan
väntas på höga höjder.
Den bästa hittills tillgängliga vindbystatistiken1 gäller
huvudsakligen för låga höjder, under .3 000 m. Vissa
tidigare undersökningar2 synes häntyda på att såväl
vindbystyrkan som vindbyfrekvensen är ungefär konstant upp
till 7 500 m höjd, men att båda avtar ganska kraftigt med
ökande höjd över 7 500 m. En i England genomförd
undersökning ger emellertid nya data av stort intresse. En
forskningssektion inom British European Airways har under
ledning av George S Hislop utforskat turbulensen vid klart
väder i de högre luftlagren.
Man använde två specialutrustade Mosquito-plan,
baserade i Cranfield, vilka under nära två års tid, med början
i mars 1948, systematiskt opererade på olika linjer över
västra Europa, Nordsjön och nordöstra Atlanten, till Oslo,
Stockholm, Köpenhamn, Rom, Lissabon, Gibraltar,
Reykjavik och till flera städer inom England och Skottland. Total
effektiv flygtid var 555 h och sammanlagd flygsträcka mer
än 150 000 km. Normal flygfart vid utförande av
mätningar var ca 370 km/h.
Den speciella instrumenteringen omfattade bl.a. en
skrivande accelerometer, en "V-r/-recorder", dvs. ett instrument
som kontinuerligt skriver sambandet mellan flygfart och
lastfaktor, ett par känsligare accelerometrar med kort
gångtid samt en noggrann ytterluftstermometer för
meteorologiska observationer.
Sökandet efter vindbyar försiggick uteslutande på höjder
mellan 6 000 och 11 000 m över havet och i klart väder.
Flygplanen följde därvid systematiskt en vertikal
"sågtandsbana" med upprepade stigningar och dykningar
mellan nämnda höjdgränser, under intermittent inkoppling av
accelerometrar för uppletning av turbulensområden som
gav mer än 0,2 g accelerationstillskott av vindbyverkan på
flygplanet. Denna undre gräns, som fick utgöra definition
på turbulensområde, motsvarade normalt en (indikerad)
vertikal vindbyhastighet om 2,2 m/s. Med ovannämnda
flygschema blev sannolikheten för påträffande av
turbulensområden betydligt större än om man endast flugit på
konstant höjd.
Då ett turbulensområde påträffades, undersökte man dess
djup i alla riktningar, registrerade kontinuerligt
accelerationerna på flygplanet vid genomflygning av området och
sökte genom meteorologiska observationer få klarhet i dess
uppkomst. Därvid hade man ständig kontakt med
meteorologiska stationer i Europa, exempelvis den svenska
väderlekstjänsten.
Resultaten av undersökningen kan i korthet
sammanfattas som följer. Turbulensområden påträffades vid
sammanlagt 19 tillfällen och var fördelade inom hela del
undersökta höjdområdet. De var spridda över större delen
av undersökningsområdet och synes kunna uppstå var som
helst. Horisontell utbredning var 80—800 km, den
vertikala utbredningen vanligen ganska liten, men varierade
mellan 450—3 500 m tjocklek. Maximal uppmätt
acceleration i flygplanets tyngdpunkt, orsakad av vindby, var 0,7 g,
motsvarande en vertikal vindbyhastighet om 8 m/s (indi-
Relerat av föredrag av G S Hislop i avd. Skeppsbyggnadskonst och
Flygteknik den 2 mars 1950.
kerad hastighet, jämförbar med den dimensionerande
vindbyhastigheten 30 fot/s enligt CAR 4b vid
marschfart V c).
Utvärderingen av den erhållna vindbystatistiken gav en
fördelningskurva för antalet vindbyar på viss flygsträcka
inom olika vindbyhastighetsintervall, som till
storleksordningen ganska väl överensstämmer med statistiken enligt
NACA1, gällande för låga höjder. Ett undantag befanns
gälla för låga vindbyhastigheter mellan 1,2—2,4 m/s, vilka
enligt BEA-statistiken påträffats fyra till fem gånger oftare
än enligt NACA. Någon tendens till avtagande
vindbyfrekvens och vindbystyrka på de största höjderna kunde
ej konstateras. Antalet uppåt- och nedåtriktade vindbyar
av viss styrka synes vara ungefär lika stort.
Vindbygradientsträckan, dvs. den flygväg inom vilken en
vindby växer från noll till fullt värde, kunde ej
bestämmas med någon noggrannhet, men Hislop uppskattar att
30 m var ett vanligt värde. Detta innebär att vindbyarna
var ganska "tvära". Enligt tidigare statistik har man
nämligen funnit att gradientsträckan i regel var av
storleksordningen tio gånger flygplanets areodynamiska
medel-korda.
Vindbyarnas frekvens var ofta så hög, att stötarna blev
obehagliga för besättningen, trots att Mosquito är ett
relativt litet vindbykänsligt flygplan.
Orsakerna till uppkomsten av de påträffade
turbulensområdena på dessa höga höjder kunde i regel ej klarläggas.
Sålunda kunde turbulensen exempelvis ej förklaras av
termiska eller topografiska markstörningar, men man
förmodar att den i vissa fall haft samband med stående vågor
över bergkammar4. Ofta konstaterades turbulens i den
relativt temperaturstabila tropopausen, som utgör gräns mellan
troposfären och stratosfären och som över England ligger
på höjder mellan 7 500 och 10 500 m.
I vissa fall påträffades turbulens i "jet-streams", dvs.
koncentrerade horisontella luftströmmar med relativt liten
diameter, vilka uppstår i varmluftsfronter utmed ett
angränsande kalluftsområde. BEA har uppmätt vindhastigheter
upp till 70 m/s, men till och med så höga hastigheter som
100 m/s har rapporterats.
Vissa tecken tyder enligt Hislop på, att byigheten i klart
väder kan ha samband med karaktären av den vertikala
vindhastighetsgradienten, dvs. formen för vindhastighetens
tillväxt med höjden, och att bättre kännedom därom kan
ge möjlighet till förklaring av byarnas uppkomst och även
förutsägande av dessa.
Resultatet av BEA:s vindby forskning häntyder på att
passagerarna i hypersnabba trafikflygplan har att emotse
ganska obehagliga överraskningar i form av
accelerationsstötar, vilka piloten ej helt kan undvika med nu tillämpade
metoder, såsom kringflygning av ovädercentra och dylikt,
då byigheten tydligen kan komma fullständigt
överraskande i en klar och till synes lugn atmosfär. Tillkomsten av
nya flygplankonstruktioner med avsevärt reducerad
vindbykänslighet kan dock förutses som en väg ur
svårigheterna. O Lj
Litteratur
1. Rhode, R V & Donely, P: Frequency of occurrence of
atmosphc-ric gusts and of related loads ön airplane structures. NACA
War-time Rep. L-121.
2. Tye, W: Gusts. J. roy. aeronaut. Soc. sept. 1947.
3. BEA Gust Besearch Unit. Aeroplane 24 febr. 1950.
4. övgård, K-E: Vågor i lufthavet. Tekn. T. 1949 s. 469.
Undervattensprov med flygkroppar har utförts i
England för passagerarplanet Airspeed "Ambassadör".
Avsikten har varit att vid prov med inre övertryck fastställa
var läckor uppkommer.
Ett billigt pappersfilter av pappersmassa och
asbestfibrer har utvecklats av Atomic Energy Cominission för att
filtrera bort radioaktiva ämnen ur skorstensrök och avgaser.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
