Steiling

Steiling^[1] (engelsk: stall) er et plutselig tap av løft fra en aerodynamisk overflate som følge av at luftstrømningen langs overflaten løsrives til en vake (grensesjiktsavløsning) for tidlig. Innen fluidmekanikk er fenomenet mer generelt, og kan også brukes om strømninger i andre fluider (både væsker og gasser).

Øverst: normalt løft på flyvinge, nederst: fly som steiler.

Steiling på fly

Steiling fører til tap av løftkraft og er som regel uønsket på fly. Steiling kan inntreffe ved alle hastigheter dersom angrepsvinkelen er for stor i forhold til lufthastigheten, og det dannes da turbulent luftstrømning på oversiden av vingen.

Spesielt med flyving i lav hastighet må lufthastigheten overvåkes nøye ettersom man da må holde en større angrepsvinkel for å få like mye løft som ved høyere hastigheter.

Man kan motvirke steiling ved å peke flyets nese nedover eller ved å øke motorkraften. Lav vingebelastning medfører ofte at steilehastigheten kan senkes, og biplan har derfor ofte lavere steilehastighet. Hjelpemidler som anvendes for å øke løftkraften og derved muliggjøre sakte flyvning er virvelgeneratorer og forskjellige typer vingeklaffer.

Steilehastighet

Grenser for steilehastighet er ofte merket på lufthastighetsmåleren til et fly. Her viser den nedre enden av den hvite buen steilehastigheten med flaps (oppgitt til 60 knop eller km/t, avhengig av hvilken enhet som er brukt), mens den nedre enden av den grønne buen viser steilehastigheten uten flaps til å være 65.

Steilehastigheten er den hastigheten et fly har med en gitt angrepsvinkel slik at det akkurat begynner å steile (mister løft). Dersom flyet flyr under steilehastigheten synker flyet. Før å stige er den eneste muligheten å øke lufthastigheten over steilehastigheten. Derosm man derimot forsøker å løfte flyet ved å øke angrepsvinkelen vil flyet steile og miste alt løft.

Å utføre en bevisst steiling regnes som en avansert manøver innen flyvning, og er en obligatorisk del av utdannelsen for å ta flysertifikat.

Steilehastigheten angis ved rettlinjet bevegelse med horisontale vinger og maksimum vekt i forhold til flyets godkjenning. I sving med konstant høyde vil belastningen på vingen og dermed steilehastigheten øke betydelig med vingenes krengning. Dette følger formlene:

• Lastfaktor = 1 / cosinus ( krengningsvinkel)
• Økningen av steilehastigheten = Kvadratroten av Lastfaktoren

Eksempel:

• Krengningsvinkelen på et fly er 60°.
• Lastfaktor = 1 / cosinus (60°) = 2
• Økningen av steilehastigheten er kvadradratroten av 2, som blir ${\displaystyle {\sqrt {2}}\simeq 1.4}$

Dette betyr at steilehastigheten for et fly øker med en faktor på om lag 1.4.

Eksempel:

• Steilehastigheten for et klubbfly er oppgitt til å være 102 km/t (55 kn) uten flaps ved horisontal flyging og uten krengning.
• Ved en krengningsvinkel 60° vil steilehastigheten være 143 km/t (77 kn).

Steiling inntreffer ved en bestemt angrepsvinkel mellom luften og vingen. Det kan skje ved 15 -19 graders angrepsvinkel og er sterkt avhengig av vingeprofilen.

Fly som har utstyr som reduserer steilehastighet betegnes ofte som STOL-fly (engelsk Short Take Off and Landing). Slikt utstyr kan være små finner på overflaten av vingene som kalles virvelgeneratorer. Noen fly er utstyrt med slats som er en «skalk» foran på vingen som har en spalte for luft på baksiden som tillater luft å strømme oppover og bakover på oversiden av vingen. Ved bruk av flaps vil også steilehastigheten reduseres.

De fleste fly har en steilevarsling (engelsk «stall warning») som gir et kraftig lydsignal når angrepsvinkelen nærmer seg steiling. Den kan være en fløyte med åpning litt lavt på forsiden av vingen som gir lyd når trykket i åpningen blir lavere enn trykket inne i flyet. Det kan også være en liten metallflik samme sted som løfter seg og slutter en elektrisk krets med sirene når flyet nærmer seg steilehastighet.

Ved utdannelsen til flysertifikat og ved fornyelse av sertifikatene er riktig reaksjon ved stall en av de viktigste temaene som blir kontrollert.

Ved flere flyulykker er for liten hastighet med steiling og tap av løft i lav høyde en viktig årsak til at flyet har falt og gått i bakken før flyet igjen skulle fått flyfart og løft over vingene. Øvelser ved steilehastighet gjøres derfor alltid med stor høyde og god avstand ned til terrenget.

Referanser

1. steiling – Store norske leksikon