OVERTREK
           Erwin van den Boom
               Examen RFI
               19 juli 2012
OVERTREK

•   Doel
•   Theorie
•   Aero AT-3
•   Praktijk
•   Vliegerschap
DEFINITIE


Definitie van “overtrekken”:
“Het overschrijden van de
kritieke invalshoek (α)
waarbij de lift gedeeltelijk
wegvalt.”
DOEL

1. Het leren onderkennen
   van de kenmerken van
   een naderende overtrek

2. Het herstel van de
   overtrek met minimaal
   hoogte verlies.
THEORIE
         Lift




Resumé: ontstaan van lift
OVERTREK

•   Doel
•   Theorie
•   Aero AT-3
•   Praktijk
•   Vliegerschap
THEORIE


                                       Loslatende
                                       luchtstroming




                              Kritieke invalshoek
                              is 15 tot 18°




Luchtstroming bij diverse invalshoeken
THEORIE

A
                   C   D
B

C
                   B
D

            A




    CL - grafiek
THEORIE




Toename van de    Kritieke
invalshoek                      Overtrek
                  invalshoek




           Verloop van het drukpunt
THEORIE

Waarom overtreksnelheid?
We hebben geen α-meter!

• Start: vanaf welke snelheid roteren?

• Landing: een (naderende) overtrek
  Bepaalt naderingssnelheid
  => Vuistregel: 1,3 x VS1
THEORIE


           Overtrek snelheid




Gewicht = Lift = ½∙V²∙S∙CL
THEORIE

           Overtreksnelheid = ?

Maximaal                    Maximaal




   L = ½∙V²∙S∙CL
           Constant   Constant
THEORIE

Overtrek-snelheid (VS1):
De aangewezen vliegsnelheid (IAS) waarbij het
vliegtuig de kritieke invalshoek bereikt, gegeven:

•   Maximaal gewicht
•   Geen motorvermogen
•   Geen flaps of slats
•   Meest voorlijke zwaartepunt
•   Geen dwarshelling

N.B. VS1 =51 kt bij de SP-ACY
THEORIE

Invloed op de overtreksnelheid:
-   Gewicht
-   Vermogen
-   Flaps
-   Slats
-   Ligging zwaartepunt
-   Belastingsfactor
-   Turbulentie
-   Stand van de rolroeren
THEORIE
Invloed gewicht op overtreksnelheid:
Als G stijgt is meer lift (L) nodig.
Dus hogere overtreksnelheid (V).

     ↑   ↑

    G = L = ½∙V²∙S∙CL
               Constant   Constant


              Overtreksnelheid: ↑
THEORIE
Invloed vermogen op overtreksnelheid:

1/3 Afbuiging door propellor,
    invalshoek bij vleugel wordt lager
THEORIE
Invloed vermogen op overtreksnelheid:

2/3 Extra aanblazing vleugels
THEORIE
Invloed vermogen op overtreksnelheid:

Let op!
Vleugelverdraaiing zorgt voor een hogere
invalshoek aan de binnenkant van de vleugels.
De binnenkant overtrekt normaal als eerste,
zodat rolroeren bruikbaar blijven.
Met vermogen is dit mogelijk niet het geval
waardoor overtrek heftiger!
THEORIE
Invloed vermogen op overtreksnelheid:

3/3 Verticale component T1 neemt een
    stuk lift over van de vleugels.
THEORIE
Invloed vermogen op overtreksnelheid:

3/3 Verticale component T1 neemt een
    stuk lift over van de vleugels.
      ↓     ↑

  G = L + T1 = ½∙V²∙S∙CL + T1
                 Constant    Constant


                 Overtreksnelheid: ↓    ↑
THEORIE
Invloed flaps:
- Flaps vergroten de welving
- Luchtstroom volgt profiel slechter
Dus: bij elke α meer lift, maar kritieke invalshoek is
kleiner.
THEORIE
Invloed flaps:
Verschuiving van de CL curve.

                                 ↑

     G = L = ½∙V²∙S∙CL
               Constant   Constant


               Overtreksnelheid: ↓
THEORIE
Invloed slats:
Verschuiving van de CL curve:
Meer lift maar bij een kleinere invalshoek
THEORIE
Invloed zwaartepunt:
Zwaartepunt meer naar voren betekent
dat extra lift nodig is ter compensatie van de staartlift.
Dus hogere overtreksnelheid.
                                            Lift

         Lift




                                                       Staart lift


     Gewicht                      Gewicht
THEORIE
Invloed turbulentie:
Remous leidt tot schommeling van de
Invalshoek.




Vliegerschap: tel de helft van de gust speed op bij de
naderingssnelheid!
THEORIE
Invloed belastingsfactor:
Wat is de belastingsfactor?
Belastingsfactor = Lift/Gewicht
                            Lh    L



                                  Lv
Bijv. > 1 door
centrifugale kracht
in een bocht
THEORIE
Invloed belastingsfactor:
Onder meer in bochten, overtreksnelheid
neemt toe.
               ↑

      n∙G = L = ½∙V²∙S∙CL
                     Constant    Constant


                   Overtreksnelheid: ↑
THEORIE
Belastingsfactor:
Belastingsfactor in een bocht hangt alleen
af van de dwarshelling (ϕ): n = 1 / cos ϕ

Overtreksnelheid neemt toe met de wortel
Van de belastingsfactor:
     60° bocht
     n=2
     √2 = 1,41x overtreksnelheid
THEORIE
Invloed belastingsfactor:

Helling       Overtreksnelheid
30°           + 7,5% (n=1,15)
45°           + 19%     (n=1,4)
60°           + 41%     (n=2)
75 °          + 97%     (n=3,9)
THEORIE
Conclusie belastingsfactor:

Een overtrek kan dus ook bij hoge snelheid!
Zgn. “Accelerated stall”

Niet alleen in bochten, maar ook bij het
abrupt optrekken. Oorzaak: massatraagheid

Voorbeeld: Spitfires na WO2
THEORIE
Invloed stand rolroeren:

Rolroeren beïnvloeden welving van de
vleugel. Bij een niet neutrale stand kan
een vleugel eerder overtrekken.

Wingdip: als een vleugel wegvalt niet met
rolroeren corrigeren, dit verergert de
situatie omdat de invalshoek op de
overtrokken vleugel verder toeneemt !
THEORIE
Overtrek in dalende bocht:
Binnenvleugel heeft grotere invalshoek
en overtrekt dus eerst.

                         Geen dalende bochten met:
                         a) grote helling én
                         b) lage snelheid

                         Bocht van Base naar Final (!)
THEORIE
Overtrek in klimmende bocht:
Buitenvleugel heeft grotere invalshoek
en overtrekt eerst.
THEORIE
Zelfherstel:
     … en neus kantelt voorover.
     Als α laag genoeg is vliegen we weer!
                       L
THEORIE
Zelfherstel:
Neus beweegt omlaag en vliegtuig
herstelt zichzelf.
THEORIE
Zelfherstel:
1)   Drukpunt loopt naar achter…




      ca. 4 º      ca. 14 º       ca. 20 º
THEORIE
Zelfherstel:
2) Aanblazing staart van onderaf,
    waardoor Lift positief wordt en
    neus omlaag wordt gedrukt.
THEORIE
Symptomen naderende overtrek
-   Hoge neusstand
-   Afnemende snelheid
-   Sloppy controls
-   Stall warning: 5 – 10 kt voor overtrek
-   Lichte trilling (“buffet”)
THEORIE
        Hoge neusstand




90 kt                    55 kt
THEORIE
          Stall warning




Klapt om als de kritieke invalshoek nadert
  In snelheid gezien ca. 5 – 10 kt ervoor
THEORIE
Symptomen van de overtrek


-   Hoogte verlies: ca. 1500 ft/min!
-   Zwaardere buffet
-   Zelfherstel: toestel kantelt over neus
OVERTREK

•   Doel
•   Theorie
•   Aero AT-3
•   Praktijk
•   Vliegerschap
SP-ACY (Aero AT-3)

Aero AT-3, SP-ACY
- Basic trainer en reistoestel
- 2 persoons
- Groen vliegen
    - Weinig geluid
    - Laag verbruik: 14 lph @ 90kt
      uit 100 pk Rotax 912S

- Vergeeflijk in overtreksituaties en bij slow speed
- Kleine spanwijdte, dus vliegt “sportief”
- Tegelijk is gebruik voetenstuur een “must”
SP-ACY (Aero AT-3)
SP-ACY (Aero AT-3)
SP-ACY (Aero AT-3)
Overtrek snelheden (bochten/flaps)

                        - Gas dicht
                        - MTOW = 582 kg
                        - Zwaartepunt voorin
SP-ACY (Aero AT-3)
Snelheden: opstijgen & landen
                                VS1




         1,3 x VS1
SP-ACY (Aero AT-3)
Overtrek snelheden (vermogen)
Alle vermogen meer dan “idle”
betekent een verlaging van de overtrek
snelheid met 1 tot 8 kt, afhankelijk van:

  -   Flaps
  -   Gewicht
SP-ACY (Aero AT-3)
Weight & Balance: envelop
SP-ACY (Aero AT-3)
Weight & Balance: envelop
OVERTREK

•   Doel
•   Theorie
•   Aero AT-3
•   Praktijk
•   Vliegerschap
PRAKTIJK

Oefening:

a) Inside checks
b) Outside checks
c) Uitvoering
PRAKTIJK
A. Inside checks
-   Volste tank selecteren (P.M.)
-   Magneten beide
-   Motorinstrumenten + waarsch. lichten
-   Inspuitpomp geborgd (P.M.)
-   Brandstofpomp aan
-   Mengsel rijk (P.M.)
-   Riemen vast, geen losse voorwerpen
PRAKTIJK
B. Outside checks – A.P.O.S.


-   Altitude: 2000/3000ft hersteld met
    resp. zonder instructeur

-   Position: niet boven: open water,
    kom, mensenverzamelingen, 4/8 of
    meer bewolking, boven CTR’s
PRAKTIJK
B. Outside checks – A.P.O.S.


-   Orientation: startpunt is ook
    eindpunt, kies een koers of
    markant punt.

-   Sky free: 2x 90° of 1x 180° bocht
    Niet boven andere vliegtuigen!
PRAKTIJK
C1. ‘Clean’ stall, herstel met vermogen
-       CVV warm, gas dicht, houdt richting met voeten (!)
-       Hoogte vasthouden d.m.v. stick trekken
-       Bij trillen vliegtuig of wegvallen neus stick vieren
-       Vol gas, CVV warm, rechts voeten
-       Bij 70 kt neus iets boven horizon
-       Brandstof pomp af
-       Uitkijken en koerstol controleren (P.M.)

Wing-dips corrigeren met tegengesteld voeten, nooit met stick!!
Hoogteverlies is onvermijdelijk, maximaal 100 voet
PRAKTIJK
C2. Stall in landingsconfiguratie
-       CVV warm, gas 3000 RPM, richting met voeten (!)
-       Hoogte vasthouden d.m.v. stick trekken
-       Onder 84kt: 2 standen klappen in gedeelten
-       Bij stall warning vol gas + stick iets vieren
-       Vol gas, CVV warm, rechts voeten
-       Bij 70 kt neus iets boven horizon
-       Klappen op in gedeelten, niet eerder!
-       Terug naar kruissnelheid, brandstof pomp af
-       Uitkijken en koerstol controleren (P.M.)
Wing-dips corrigeren met tegengesteld voeten, nooit met stick!!
Hoogteverlies is niet toegestaan!
OVERTREK

•   Doel
•   Theorie
•   Aero AT-3
•   Praktijk
•   Vliegerschap
VLIEGERSCHAP

-   Op de voorgeschreven hoogte moet het toestel
    hersteld zijn, begin dus op 2200 resp. 3200 vt
-   Goed uitkijken
-   Geen losse voorwerpen
-   Geen dwarshelling
-   Geen klappen selecteren boven 84 kt
-   Klappen niet ophalen zonder klim en onder 70 kt
-   Niet trimmen bij het ophouden van de neus
-   Houdt rekening met zowel Weight als Balance
-   Stick recht naar achteren, richting corrigeren met
    voeten, nooit met stick!
OVERTREK




Vragen?
EXTRA INFORMATIE SP-ACY
SP-ACY (Aero AT-3)
Snelheden: performance
SP-ACY (Aero AT-3)
Snelheden: limieten
SP-ACY (Aero AT-3)
Snelheden: glijvlucht

RFI examen stalls

  • 1.
    OVERTREK Erwin van den Boom Examen RFI 19 juli 2012
  • 2.
    OVERTREK • Doel • Theorie • Aero AT-3 • Praktijk • Vliegerschap
  • 3.
    DEFINITIE Definitie van “overtrekken”: “Hetoverschrijden van de kritieke invalshoek (α) waarbij de lift gedeeltelijk wegvalt.”
  • 4.
    DOEL 1. Het lerenonderkennen van de kenmerken van een naderende overtrek 2. Het herstel van de overtrek met minimaal hoogte verlies.
  • 5.
    THEORIE Lift Resumé: ontstaan van lift
  • 6.
    OVERTREK • Doel • Theorie • Aero AT-3 • Praktijk • Vliegerschap
  • 7.
    THEORIE Loslatende luchtstroming Kritieke invalshoek is 15 tot 18° Luchtstroming bij diverse invalshoeken
  • 8.
    THEORIE A C D B C B D A CL - grafiek
  • 9.
    THEORIE Toename van de Kritieke invalshoek Overtrek invalshoek Verloop van het drukpunt
  • 10.
    THEORIE Waarom overtreksnelheid? We hebbengeen α-meter! • Start: vanaf welke snelheid roteren? • Landing: een (naderende) overtrek Bepaalt naderingssnelheid => Vuistregel: 1,3 x VS1
  • 11.
    THEORIE Overtrek snelheid Gewicht = Lift = ½∙V²∙S∙CL
  • 12.
    THEORIE Overtreksnelheid = ? Maximaal Maximaal L = ½∙V²∙S∙CL Constant Constant
  • 13.
    THEORIE Overtrek-snelheid (VS1): De aangewezenvliegsnelheid (IAS) waarbij het vliegtuig de kritieke invalshoek bereikt, gegeven: • Maximaal gewicht • Geen motorvermogen • Geen flaps of slats • Meest voorlijke zwaartepunt • Geen dwarshelling N.B. VS1 =51 kt bij de SP-ACY
  • 14.
    THEORIE Invloed op deovertreksnelheid: - Gewicht - Vermogen - Flaps - Slats - Ligging zwaartepunt - Belastingsfactor - Turbulentie - Stand van de rolroeren
  • 15.
    THEORIE Invloed gewicht opovertreksnelheid: Als G stijgt is meer lift (L) nodig. Dus hogere overtreksnelheid (V). ↑ ↑ G = L = ½∙V²∙S∙CL Constant Constant Overtreksnelheid: ↑
  • 16.
    THEORIE Invloed vermogen opovertreksnelheid: 1/3 Afbuiging door propellor, invalshoek bij vleugel wordt lager
  • 17.
    THEORIE Invloed vermogen opovertreksnelheid: 2/3 Extra aanblazing vleugels
  • 18.
    THEORIE Invloed vermogen opovertreksnelheid: Let op! Vleugelverdraaiing zorgt voor een hogere invalshoek aan de binnenkant van de vleugels. De binnenkant overtrekt normaal als eerste, zodat rolroeren bruikbaar blijven. Met vermogen is dit mogelijk niet het geval waardoor overtrek heftiger!
  • 19.
    THEORIE Invloed vermogen opovertreksnelheid: 3/3 Verticale component T1 neemt een stuk lift over van de vleugels.
  • 20.
    THEORIE Invloed vermogen opovertreksnelheid: 3/3 Verticale component T1 neemt een stuk lift over van de vleugels. ↓ ↑ G = L + T1 = ½∙V²∙S∙CL + T1 Constant Constant Overtreksnelheid: ↓ ↑
  • 21.
    THEORIE Invloed flaps: - Flapsvergroten de welving - Luchtstroom volgt profiel slechter Dus: bij elke α meer lift, maar kritieke invalshoek is kleiner.
  • 22.
    THEORIE Invloed flaps: Verschuiving vande CL curve. ↑ G = L = ½∙V²∙S∙CL Constant Constant Overtreksnelheid: ↓
  • 23.
    THEORIE Invloed slats: Verschuiving vande CL curve: Meer lift maar bij een kleinere invalshoek
  • 24.
    THEORIE Invloed zwaartepunt: Zwaartepunt meernaar voren betekent dat extra lift nodig is ter compensatie van de staartlift. Dus hogere overtreksnelheid. Lift Lift Staart lift Gewicht Gewicht
  • 25.
    THEORIE Invloed turbulentie: Remous leidttot schommeling van de Invalshoek. Vliegerschap: tel de helft van de gust speed op bij de naderingssnelheid!
  • 26.
    THEORIE Invloed belastingsfactor: Wat isde belastingsfactor? Belastingsfactor = Lift/Gewicht Lh L Lv Bijv. > 1 door centrifugale kracht in een bocht
  • 27.
    THEORIE Invloed belastingsfactor: Onder meerin bochten, overtreksnelheid neemt toe. ↑ n∙G = L = ½∙V²∙S∙CL Constant Constant Overtreksnelheid: ↑
  • 28.
    THEORIE Belastingsfactor: Belastingsfactor in eenbocht hangt alleen af van de dwarshelling (ϕ): n = 1 / cos ϕ Overtreksnelheid neemt toe met de wortel Van de belastingsfactor: 60° bocht n=2 √2 = 1,41x overtreksnelheid
  • 29.
    THEORIE Invloed belastingsfactor: Helling Overtreksnelheid 30° + 7,5% (n=1,15) 45° + 19% (n=1,4) 60° + 41% (n=2) 75 ° + 97% (n=3,9)
  • 30.
    THEORIE Conclusie belastingsfactor: Een overtrekkan dus ook bij hoge snelheid! Zgn. “Accelerated stall” Niet alleen in bochten, maar ook bij het abrupt optrekken. Oorzaak: massatraagheid Voorbeeld: Spitfires na WO2
  • 31.
    THEORIE Invloed stand rolroeren: Rolroerenbeïnvloeden welving van de vleugel. Bij een niet neutrale stand kan een vleugel eerder overtrekken. Wingdip: als een vleugel wegvalt niet met rolroeren corrigeren, dit verergert de situatie omdat de invalshoek op de overtrokken vleugel verder toeneemt !
  • 32.
    THEORIE Overtrek in dalendebocht: Binnenvleugel heeft grotere invalshoek en overtrekt dus eerst. Geen dalende bochten met: a) grote helling én b) lage snelheid Bocht van Base naar Final (!)
  • 33.
    THEORIE Overtrek in klimmendebocht: Buitenvleugel heeft grotere invalshoek en overtrekt eerst.
  • 34.
    THEORIE Zelfherstel: … en neus kantelt voorover. Als α laag genoeg is vliegen we weer! L
  • 35.
    THEORIE Zelfherstel: Neus beweegt omlaagen vliegtuig herstelt zichzelf.
  • 36.
    THEORIE Zelfherstel: 1) Drukpunt loopt naar achter…  ca. 4 º  ca. 14 º  ca. 20 º
  • 37.
    THEORIE Zelfherstel: 2) Aanblazing staartvan onderaf, waardoor Lift positief wordt en neus omlaag wordt gedrukt.
  • 38.
    THEORIE Symptomen naderende overtrek - Hoge neusstand - Afnemende snelheid - Sloppy controls - Stall warning: 5 – 10 kt voor overtrek - Lichte trilling (“buffet”)
  • 39.
    THEORIE Hoge neusstand 90 kt 55 kt
  • 40.
    THEORIE Stall warning Klapt om als de kritieke invalshoek nadert In snelheid gezien ca. 5 – 10 kt ervoor
  • 41.
    THEORIE Symptomen van deovertrek - Hoogte verlies: ca. 1500 ft/min! - Zwaardere buffet - Zelfherstel: toestel kantelt over neus
  • 42.
    OVERTREK • Doel • Theorie • Aero AT-3 • Praktijk • Vliegerschap
  • 43.
    SP-ACY (Aero AT-3) AeroAT-3, SP-ACY - Basic trainer en reistoestel - 2 persoons - Groen vliegen - Weinig geluid - Laag verbruik: 14 lph @ 90kt uit 100 pk Rotax 912S - Vergeeflijk in overtreksituaties en bij slow speed - Kleine spanwijdte, dus vliegt “sportief” - Tegelijk is gebruik voetenstuur een “must”
  • 44.
  • 45.
  • 46.
    SP-ACY (Aero AT-3) Overtreksnelheden (bochten/flaps) - Gas dicht - MTOW = 582 kg - Zwaartepunt voorin
  • 47.
    SP-ACY (Aero AT-3) Snelheden:opstijgen & landen VS1 1,3 x VS1
  • 48.
    SP-ACY (Aero AT-3) Overtreksnelheden (vermogen) Alle vermogen meer dan “idle” betekent een verlaging van de overtrek snelheid met 1 tot 8 kt, afhankelijk van: - Flaps - Gewicht
  • 49.
    SP-ACY (Aero AT-3) Weight& Balance: envelop
  • 50.
    SP-ACY (Aero AT-3) Weight& Balance: envelop
  • 51.
    OVERTREK • Doel • Theorie • Aero AT-3 • Praktijk • Vliegerschap
  • 52.
    PRAKTIJK Oefening: a) Inside checks b)Outside checks c) Uitvoering
  • 53.
    PRAKTIJK A. Inside checks - Volste tank selecteren (P.M.) - Magneten beide - Motorinstrumenten + waarsch. lichten - Inspuitpomp geborgd (P.M.) - Brandstofpomp aan - Mengsel rijk (P.M.) - Riemen vast, geen losse voorwerpen
  • 54.
    PRAKTIJK B. Outside checks– A.P.O.S. - Altitude: 2000/3000ft hersteld met resp. zonder instructeur - Position: niet boven: open water, kom, mensenverzamelingen, 4/8 of meer bewolking, boven CTR’s
  • 55.
    PRAKTIJK B. Outside checks– A.P.O.S. - Orientation: startpunt is ook eindpunt, kies een koers of markant punt. - Sky free: 2x 90° of 1x 180° bocht Niet boven andere vliegtuigen!
  • 56.
    PRAKTIJK C1. ‘Clean’ stall,herstel met vermogen - CVV warm, gas dicht, houdt richting met voeten (!) - Hoogte vasthouden d.m.v. stick trekken - Bij trillen vliegtuig of wegvallen neus stick vieren - Vol gas, CVV warm, rechts voeten - Bij 70 kt neus iets boven horizon - Brandstof pomp af - Uitkijken en koerstol controleren (P.M.) Wing-dips corrigeren met tegengesteld voeten, nooit met stick!! Hoogteverlies is onvermijdelijk, maximaal 100 voet
  • 57.
    PRAKTIJK C2. Stall inlandingsconfiguratie - CVV warm, gas 3000 RPM, richting met voeten (!) - Hoogte vasthouden d.m.v. stick trekken - Onder 84kt: 2 standen klappen in gedeelten - Bij stall warning vol gas + stick iets vieren - Vol gas, CVV warm, rechts voeten - Bij 70 kt neus iets boven horizon - Klappen op in gedeelten, niet eerder! - Terug naar kruissnelheid, brandstof pomp af - Uitkijken en koerstol controleren (P.M.) Wing-dips corrigeren met tegengesteld voeten, nooit met stick!! Hoogteverlies is niet toegestaan!
  • 58.
    OVERTREK • Doel • Theorie • Aero AT-3 • Praktijk • Vliegerschap
  • 59.
    VLIEGERSCHAP - Op de voorgeschreven hoogte moet het toestel hersteld zijn, begin dus op 2200 resp. 3200 vt - Goed uitkijken - Geen losse voorwerpen - Geen dwarshelling - Geen klappen selecteren boven 84 kt - Klappen niet ophalen zonder klim en onder 70 kt - Niet trimmen bij het ophouden van de neus - Houdt rekening met zowel Weight als Balance - Stick recht naar achteren, richting corrigeren met voeten, nooit met stick!
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.