Sæt farten for meget ned

Når du øger angrebsvinklen, vokser løftet – indtil videre. Så ændrer noget sig. Ved den kritiske angrebsvinkel, omkring 15° i legetøjsmodellen, separerer den jævne luftstrøm over vingens overside fra overfladen og brydes op i hvirvler. Løftet falder, og modstanden stiger. Det kaldes et stall.

To ting, du straks skal have på plads:

• Et stall har intet at gøre med, at motoren stopper. Et fly kan gå i stall med motoren på fuld kraft, og et svævefly har slet ingen motor.
• Et stall skyldes angrebsvinklen, ikke hastigheden. En vinge går i stall, når α kommer over den kritiske vinkel, og det kan ske ved enhver hastighed.

Stallhastigheden. I vandret flyvning er løftet lig med vægten. Ved den størst mulige løftkoefficient, C_Lmax, er hastigheden den laveste, hvor vingen stadig kan bære vægten:

V_s = √( 2W / (ρ S C_Lmax) )

For legetøjsflyet: W = 9.810 N, ρ = 1,225, S = 16 m², C_Lmax = 1.6. Så er V_s = √(19.620 / 31,36) ≈ 25 m/s, hvilket er cirka 90 km/h eller 49 knob. Det stemmer med den sidste linje i tabellen i lektion 2.

Hvad ændrer stallhastigheden?

• Vægt. Den indgår under en kvadratrod. 20 procent mere vægt (1.200 kg) giver V_s × √1,2 ≈ 27,4 m/s.
• Densitet. Højere oppe er luften tyndere. Ved 3.000 m i standardatmosfæren (ρ ≈ 0,91) sker stallet ved en sand lufthastighed på cirka 29 m/s.
• Flaps. De øger C_Lmax. Med C_Lmax = 2,0 er V_s ≈ 22,4 m/s.
• Belastningsfaktor. I et sving eller en pull-up skal vingen bære mere end vægten: Stallhastigheden vokser med √n. Ved n = 2 går legetøjsflyet i stall ved cirka 35 m/s. Se Verden 2 for, hvordan dette hænger sammen med krængningsvinklen.

Hvorfor sker der separation? Langs oversiden af vingen accelererer luften først, og trykket falder. Derefter skal luften sænke farten og genopbygge trykket hen mod bagkanten. Luften helt tæt på overfladen (det grænselag) er langsom og udmattet. Ved en stejl vinkel sker trykgenopbygningen så pludseligt, at dette langsomme lag ikke kan arbejde imod den, stopper, vender om og løfter sig fra overfladen. Alt nedstrøms for dette punkt er en turbulent kølvandsstrøm, og opdriften kollapser. Flow Lab viser, hvorfor potentiel strømning aldrig får separation, og hvorfor rigtige vinger gør.

Hvordan føles det? Før et stall kan en vinge ryste og buffe, når strømningen begynder at bryde sammen. Bagefter taber flyet ofte en vinge eller næsen. Det fysikniveau-princip, der gælder for at komme ud af det, følger af årsagen: Problemet er en for stor angrebsvinkel, så løsningen er at reducere angrebsvinklen (ved at lette trækket og sænke næsen i forhold til luftstrømmen). Hvordan man får et bestemt fly ud af et stall, lærer man af instruktører under træning i den pågældende flytype.