Haakeffect

Het haakeffect is een verschijnsel dat zich voordoet bij de besturing van vliegtuigen, waarbij het vliegtuig in een ongewenste richting giert. Het wordt veroorzaakt door het verschil in draagkracht en weerstand van de linker- en rechtervleugel tijdens het rollen om de langsas van het vliegtuig.

Drukt de piloot de knuppel naar rechts, dan gaat het rechter-rolroer omhoog en het linker omlaag. Hierdoor heeft de linkervleugel meer lift dan de rechter, zodat het vliegtuig naar rechts rolt en een bocht naar rechts inzet. Door het haakeffect zal de neus van het vliegtuig naar links willen draaien (gieren).

Oorzaken

Het haakeffect is voornamelijk een neveneffect van het verschil in omtreksnelheid tussen de "binnen-" en "buitenvleugel" en het weerstandsverschil dat ontstaat bij het gebruik van de rolroeren. De toename in snelheid vergroot de liftvector maar ook de weerstandvector, waardoor er een grotere weerstand wordt ondervonden door de "hoge" buitenvleugel ten opzichte van de "lage" binnenvleugel, resulterend in het gieren in tegenovergestelde richting. De rolroeren hebben een groter effect dan het tegenovergestelde gieren, waardoor het vliegtuig de ingezette bocht maakt. Echter zal de langsas van het vliegtuig met de staart naar de binnenkant van de bocht zakken terwijl de neus van het vliegtuig hoog naar de buitenkant van de bocht wijst.

De werking van de rolroeren en het ontstaan daardoor van het haak-effect

Hoekverdraaiing van de liftkracht per vleugel

Haakeffect door hoekverdraaiing van de liftvectoren

Bij een rolbeweging naar rechts beweegt het rolroer aan de linkervleugel naar beneden, waardoor de welving van de vleugel ter plaatse wordt vergroot. Dit zorgt voor een toename in draagkracht (lift) en een gelijktijdige toename in weerstand. Door de toename in draagkracht beweegt de linkervleugel naar boven en door de weerstandstoename naar achteren. Evenzo ondervindt de rechtervleugel, waarvan het rolroer naar boven uitslaat en waarbij de welving van de vleugel vermindert, voor een afname van draagkracht en weerstand. Hierdoor "valt" de vleugel naar beneden en door de verminderde weerstand beweegt deze naar voren. De verschillen in draagkrachtvector tussen links en rechts zorgen voor een rol naar rechts. Door het kantelen van de top-as ontstaat een centripetale kracht en wordt een bocht naar rechts ingezet.

Geïnduceerde weerstand

Om naar rechts te rollen, is op de linkervleugel (hoge vleugel) meer draagkracht nodig dan rechts. Hierdoor is ook de geïnduceerde weerstand aan de linkerkant groter dan aan de rechterkant, wat het haakeffect veroorzaakt. Dit blijft bestaan totdat het linker- en rechterrolroer weer evenveel draagkracht produceren. Echter het snelheidsverschil tussen de binnen- en buitenvleugel blijft zorgen voor een lift en weerstandsverschil en dus voor een haak-effect. Alleen in "level flight" raakt dit effect verloren.

Profielweerstand

De neerwaartse afbuiging van het rolroer aan de linkerkant vergroot de welving van het vleugelprofiel, waardoor doorgaans de profielweerstand toeneemt. Omgekeerd zal de opwaartse afbuiging van het rolroer aan de rechterkant de camber en de profielweerstand verminderen. De onbalans in de profielweerstand draagt bij aan de ongunstige gierbeweging. Een Frise-rolroer vermindert deze onbalansweerstand, zoals hieronder verder beschreven.

Sommige trainingshandleidingen voor piloten richten zich voornamelijk op de extra weerstand die wordt veroorzaakt door het naar beneden afgebogen rolroer en maken slechts korte of indirecte melding van effecten van hoekverdraaiing van de liftkracht.

Correctie

Om het effect tegen te gaan tijdens de vlucht, moet de piloot tegelijk ook het richtingsroer gebruiken. Er zijn echter bij het ontwerp van het vliegtuig ook methoden waarvan men gebruik kan maken om het effect tot een minimum te beperken. De drie belangrijkste manieren zijn het gebruik van:

  • Frise-rolroeren; deze zorgen voor verhoogde parasitaire weerstand aan de onderzijde van het naar boven uitslaande rolroer die het vliegtuig de goede kant op doet gieren.
  • rolroerdifferentiëring; waarbij het neergaande rolroer een kleinere uitslag heeft dan het opgaande om zo het weerstandverschil kleiner te houden.
  • rolspoilers; waarbij alleen extra weerstand ontstaat op de neergaande vleugel.

Aangezien de belangrijkste oorzaken van het haakeffect variëren met de draagkrachtcoëficient, zal elk mechanisme met een vaste verhouding het probleem niet onder alle vluchtomstandigheden volledig kunnen oplossen. Elk handmatig bestuurd vliegtuig zal enige correctie met het richtingsroer van de piloot nodig hebben voor een gecoördineerde vlucht. Verkeersvliegtuigen hebben over het algemeen een Yaw Damper die het richtingsroer aanstuurt, waardoor het haakeffect automatisch wordt geneutraliseerd.

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.