Er wordt al 113 jaar gevlogen. Het eerste gemotoriseerde vliegtuig werd gebouwd door de Amerikaanse gebroeders Wright. Zij maakten in 1903 voor het eerst een gecontroleerde vlucht met hun zelf gebouwde vliegtuig die ze ‘The Flyer’ hebben genoemd. In Nederland werd er op 27 juni 1909 voor het eerst gevlogen. Het vliegtuig werd bestuurd door Charles de Lambert.
Een vliegtuig weegt duizenden kilo’s. Sommige toestellen kunnen wel 400.000 kilo wegen. Voor veel mensen is het dan ook een wonder dat zo’n machine in de lucht blijft. Toch is het eigenlijk best logisch. Dat een vliegtuig in de lucht blijft hangen, heeft namelijk te maken met aerodynamica en stuwkracht.
Een vliegtuig wordt, net zoals elk ander voorwerp, omlaag getrokken door de zwaartekracht. Om te voorkomen dat een toestel tijdens het vliegen naar beneden valt, wekt een vliegtuig ‘lift’ ofwel draagkracht op, die de zwaartekracht opheft. In de horizontale richting krijgt een vliegtuig weer tegenstand van de luchtweerstand. Om toch vooruit te komen zijn er weer propellers of motoren die het toestel voortbewegen.
Als een voorwerp door de lucht beweegt, dan wordt dit aerodynamica genoemd. Je komt deze term ook tegen bij zeilen en windmolens. Als je een vleugel goed bekijkt, dan zal je zien dat de bovenkant veel boller is dan de onderkant. Volg hierbij eens twee luchtdeeltjes, waarbij de een de bovenkant en de ander de onderkant volgt. Langs de bovenkant van de vleugel moet een veel langere weg worden afgelegd. De snelheid van de lucht aan de bovenkant van de vleugel is veel groter dan die aan de onderkant.
Middels de wet van Bernoulli wordt dit verhaal je nog duidelijker. Misschien heb je deze theorie ooit wel eens op school gehad. Deze wet zegt je dat als een gas, zoals lucht, sneller stroomt, de druk ervan afneemt. Dit gebeurt er dus bij een vleugel van een vliegtuig. De druk aan de bovenkant van de vleugel is veel lager dan die aan de onderkant, waardoor het mogelijk is dat het vliegtuig in de lucht blijft ‘hangen’.
Nu is het je waarschijnlijk al wat meer duidelijk hoe een vliegtuig kan vliegen. Eigenlijk ‘hangt’ het toestel in de lucht, omdat de druk aan de bovenkant van de vleugels lager is dan aan de onderkant. Hierbij geldt wel de voorwaarde dat de vleugels echt bewegen, anders kan er geen drukverschil ontstaan. Er moet dan ook sprake zijn van luchtstroming. Om de luchtstroming tot stand te brengen zijn weer motoren nodig. Deze zorgen weer dat de vleugel genoeg snelheid krijgt ten opzichte van de omringende lucht. Zo kan er een evenwicht ontstaan, waarbij er horizontaal twee krachten zijn waar te nemen. Dit zijn de weerstand van het vliegtuig en de voortstuwende kracht van de motoren. Verticaal zijn ook twee krachten te zien. Dit zijn de lift, die omhoog is gericht en het gewicht.
Nu hoef je niet bang te zijn dat het vliegtuig er direct mee stopt als de motoren ermee ophouden. Dat de motoren van een vliegtuig tijdens het vliegen stoppen, gebeurt gelukkig zelden. Maar als de motoren stoppen, dan kan een vliegtuig al glijdend nog een zeer grote afstand afleggen. Piloten nemen het vermogen van de motoren terug als ze daling inzetten. Als passagier kun je het verminderde vermogen van de motor ook horen. De motoren worden dan niet uitgezet, maar draaien stationair. Ze leveren dan nog nauwelijks stuwkracht, omdat dit niet meer nodig is. Dit is vergelijkbaar met een uitgevallen motor.
Als de daling van een vliegtuig is ingezet dan duurt het ongeveer 20 minuutjes voordat deze landt. In deze minuten legt het toestel min of meer ‘glijdend’ de afstand naar de grond af.
Ga je binnenkort vliegen en wil je nog meer te weten komen over de werking van een vliegtuig? Probeer dan een plaats bij het raam bij de vleugel te krijgen. Dit is een zeer interessante plek, waar je meer te weten komt over de werking van een vliegtuig en de manier waarop een vliegtuigvleugel is opgebouwd. Er gebeurt hier namelijk heel veel. Zo zie je aan de boven-, voor- en achterkant van de vleugel allerlei onderdelen bewegen.
De vliegtuigvleugels zijn speciaal ontworpen om het toestel een optimale lift te leveren bij een normale snelheid. Dit wordt ook wel de kruissnelheid genoemd. Voor een straalvliegtuig ligt deze op 850 km per uur. Dit is natuurlijk veel te snel om te starten en te landen. Er zijn dan veel langere start- en landingsbanen nodig. Daarnaast kan de vorm van een vleugel per type vliegtuig verschillen, omdat elk vliegtuig een andere vorm heeft en andere afmetingen en gewichten.
De lift, ofwel de opwaartse kracht, die een vliegtuigvleugel levert, hangt niet alleen af van de snelheid, maar ook van de bolling van de vleugel. Deze bolling van de vleugel kan bij de start en landing worden aangepast, waardoor de vleugel bij een lagere snelheid toch genoeg kracht levert. De piloten kunnen de bolling aanpassen met ‘flaps’. Dit zijn de grote vlakken aan de achterkant van de vleugels. Deze kunnen in stapjes worden uitgeschoven. De meeste vliegtuigen beschikken ook over flaps aan de voorkant van de vleugel. Deze flaps aan de voorkant van de vleugel worden ‘slats’ genoemd. Als je bij het raam bij de vleugel zit, dan zie je dat de flaps na de start geleidelijk naar binnen worden geschoven.
Tijdens een vlucht zijn er ook bewegende onderdelen aan de achterkant van de vleugel te zien. Dit zijn de ailerons, ook wel rolroeren genoemd. Deze onderdelen worden gebruikt om een bocht te kunnen maken en om het vliegtuig dwarshelling te geven. Hiermee kan de bolling van de vleugels worden aangepast, zodat één van de vleugels meer lift dan de ander. Als een vliegtuig een linkerbocht maakt, dan gaat het rolroer aan de rechterkant omlaag. Het rolroer aan de linkervleugel gaat dan omhoog. Zo ontstaat er meer bolling en meer lift.
De bovenkant van de vliegtuigvleugels bevatten grote platen die omhoog kunnen komen. Deze platen worden speedbrakes genoemd. Toch klopt deze naam niet helemaal, want het zijn niet echt remmen. Speedbrakes kun je meer zien als een soort verstoorders van het vleugelprofiel. Door deze in te zetten wordt de lift minder en kan een vliegtuig sneller zakken.
