4.2 Lentoonlähtömatka
Maakiidon aikana lentokoneen nopeus kasvaa nollasta riittävän suureksi ylösvetoa varten. Sitä parempi mitä lyhyemmällä matkalla kone saavuttaa riittävän ylösvetonopeuden, jona pidetään 1,25 Vs. On selvää, että kone, jolla on pienempi sakkausnopeus, saavuttaa aikaisemmin tarvittavan irtoamisnopeuden verrattuna toiseen samanpainoiseen ja -tehoiseen koneeseen. Maakiidon aikana on mahdollista arvioida riittääkö kiitorata lentoonlähtöön vai pitääkö se keskeyttää riittävän ajoissa.
Maakiidon pituuteen vaikuttavat seuraavat tekijät:
- Ilman tiheyden kasvu lyhentää maakiitoa.
- Kiitoradan kaltevuus joko lyhentää tai pidentää matkaa riippuen siitä startataanko ylä- vai alamäkeen.
- Työntövoima T on tärkein vaikuttava tekijä.
- Kokonaisvastus D, joka muodostuu pyörien kitkasta maata vasten sekä koneen aerodynaamisesta vastuksesta
- Koneen lentomassa hidastaa kiihtyvyyttä sekä kasvattaa indusoitua ja kitkavastusta.
- Koneen sakkausnopeus määrittelee, milloin kone on valmis irtoamaan.
- Vastatuulikomponentti lyhentää maakiitoa mutta toisaalta tuulen puuskaisuus vaatii riittävästi reserviä.
- Koneen ohjekirjassa on ohjeet laskusiivekkeiden käytöstä lyhintä lentoonlähtömatkaa varten
Edelliset seikat vaikuttavat ensinnäkin koneen kiihtyvyyteen. Kiihtyvyys on työntövoiman ylijäämä T – D jaettuna massalla. a = (T - D)/m
Sakkausnopeuden ja kiihtyvyyden vaikutus maakiitoon:
Vertailemalla kahta eri konetta, joista toisen sakkausnopeus on V1 ja toisen V2 ja vastaavat kiihtyvyydet al ja a2, saadaan likimääräiseksi lentoonlähtömatkojen S2/S1 suhteeksi
Koska sakkausnopeus esiintyy toisessa potenssissa, voidaan todeta sen ensiarvoisen tärkeä merkitys. Tästä voidaan vetää johtopäätös:
KONE, JOKA PYSTYY LENTÄMÄÄN HITAASTI, NOUSEE LYHYELTÄ MATKALTA.
Koneen massan vaikutus lentoonlähtömatkaan on niin ikään toiseen potenssiin verrannollinen, koska massan lisäys kasvattaa sakkausnopeutta ja vähentää kiihtyvyyttä. Tässä on yksi syy välttää koneen ylikuormausta, koska yksi prosentti lisää painoa lisää kaksi prosenttia maakiitoa.
Yhteenveto:
KONEEN PAINON LISÄYS KASVATTAA VOIMAKKAASTI LENTOONLÄHTÖMATKAA.
Tuulen vaikutus lentoonlähtömatkan pituuteen
Tuulen vaikutus voidaan ottaa huomioon lentoonlähtömatkaa arvioitaessa, mutta mikäli on kysymyksessä lyhyt kiitorata, on oltava varovainen, ettei arvioi väärin tuulen vaikutusta. ICAO:n mukaan mitatusta vastatuulikomponentista saadaan käyttää lentoonlähtölaskelmissa hyväksi vain puolet. Myötätuulikomponentti, joka pyrkii jatkamaan lentoonlähtömatkaa, sen sijaan on kerrottava 1,5:llä. Nämä kertoimet on otettu käyttöön tuulen oikullisuuden vuoksi. Maakiitomatka S2 tuulella saadaan seuraavasti:
Tämä riippuvuus nähdään havainnollisesti seuraavasta kuvasta, jossa on esitetty tuulen nopeuden vaikutus maakiidon pituuteen. Matkan pituutta laskettaessa on käytetty edellisen kaavan likiarvoa:
joka on edellisen kaavan likiarvo, kun vastatuulikomponentti on kohtuullisen pieni.
Esimerkki: Vastatuuli Vw = 10 kt, V1 = 100 kt, lentoonlähtömatka tyynellä on 250 m, mikä on lentoonlähtömatka tuulella? Ratkaisu: Vw : V1 = 10:100 = 0,1. Katsotaan kuvaajasta 0,10 kohdalta vastaava lentoonlähtömatkan lyheneminen, jolloin saadaan tulokseksi 20% lyhyempi lentoonlähtömatka eli 200 m.
 |
|
Esimerkki maakiidon pituuden arvioinnista. Vastatuuli vaihtelee välillä 5 – 9 m/s ja on keskimäärin 7 m/s ja normaali ylösvetonopeus on 30 m/s. Paljonko lentoonlähtömatka lyhenee tuulen vaikutuksesta?
Ensiksi on pohdittava, mitä nopeutta tulee käyttää laskennassa. Käytetään varovaisuus syistä 5 m/s, jolloin vastatuulen ja ylösvetonopeuden suhde on 5:30 = 17% Kuvasta saadaan lentoonlähtömatkan lyhenemiseksi noin 28 %. Jos lentoonlähtö pitäisi suorittaa tällä tuulella myötätuuleen, niin se olisi syytä jättää tekemättä, ellei kiitorata ole erityisen pitkä. Käytännössä myötätuulistarttia tulisi välttää, mikäli vastatuulistartti suinkin on mahdollinen. Myötätuulilasku menee helposti pitkäksi myötätuulen ja maavaikutuksen vuoksi.
Ilman tiheyden vaikutus maakiidon pituuteen
S1 = lentoonlähtömatka korkeudella, jossa ilman tiheys on r1
S0 = lentoonlähtömatka merenpinnan tasalla, jossa tiheys on r0, saadaan
Tämä tuntuu erityisesti lennettäessä kentiltä, jotka ovat korkealla merenpinnasta. Suoritettaessa lentoonlähtöjä tällaisilta kentiltä on syytä tutustua lentoonlähtömatkaan, ettei kävisi huonosti. Ilman tiheys muuttuu myös korkea- ja matalapaineiden sekä lämpötilan vaikutuksesta, mutta niiden vaikutus on vähäinen verrattuna korkeusvaikutukseen.
Kiitoradan kaltevuuden vaikutus maakiidon pituuteen
Koska kiitorata saattaa olla kalteva, on sen vaikutus huomioitava. Alaspäin viettävä rinne antaa koneelle lisäkiihtyvyyttä, jonka suuruus riippuu kaltevuuden prosentuaalisesta suuruudesta siten, että 1 % vietto antaa 0,01 g kiihtyvyyden lisän, joka voidaan suoraan lisätä a:han, joka on kiihtyvyys tasaisella kentällä. Tällöin saadaan kaava starttimatkojen suhteelle:
jossa p = rinteen kaltevuus prosenteissa, p on positiivinen alamäelle ja negatiivinen ylämäelle.
Esimerkki: Lentokoneen lähtökiihtyvyydeksi on mitattu 0,2 g (= 2 m/s2) tasaisella kiitoradalla. Startti suoritetaan alamäkeen kiitoradalta, jonka kaltevuus on 3%. Montako prosenttia muuttuu nousukiidon pituus?
Tulokseksi saatiin nousukiidon pituudeksi 87 % eli 13 % lyhempi kuin tasaiselta kentältä startattaessa.
Kokonaisvastuksen muuttuminen maakiidon aikana
Maakiidon aikana vastus muuttuu jatkuvasti. Alussa kitkavastus pyörien ja maan välillä on suurin, mutta nopeuden kasvaessa lisääntyy haitallinen ilmanvastus ja nokkaa nostettaessa eli kohtauskulmaa lisättäessä indusoitu vastus kasvaa ollen irrotusvaiheessa suurimmillaan. Seuraavassa kuvassa on esitetty periaatteellisesti kunkin vastuksen osan sekä kokonaisvastuksen muutos lähtökiidon edistyessä. Ylinnä on vielä esitetty käytettävissä oleva työntövoima.
 |
|
