Episode 21: Hvordan flyr et fly?

Av alle jobber jeg har hatt så er flyvertinne noe av det artigste jeg har gjort. Så da Leo stilte dagens spørsmål visste jeg at dette kom til å bli en veldig spennende episode å skrive. Leo lurte nemlig på: “Hvordan flyr et fly?” Så det skal vi finne ut av i dag. Vi skal snakke litt om historien til fly, om kreftene som er med på turen, om hvordan vingene klarer å lage løft, og om hva som skjer når flyet tar av og lander, og vi skal snakke litt om hvorfor flyet rister på turen.

Nå hopper vi rett inn! 

https://youtu.be/hRn-JCOxByE

I denne episoden lærer vi om hvordan et fly flyr!

Historien til fly

Mennesker drømte om å fly i tusenvis av år. Vi så på fuglene og tenkte: Tenk om vi også kunne løfte oss fra bakken og sveve gjennom lufta. Først prøvde mennesker å lage vinger som kunne festes på armene, nesten som fuglevinger, men det fungerte ikke særlig bra. Menneskekroppen er ikke laget for å flakse seg opp i lufta på den måten.

Etter hvert begynte mennesker å forstå mer om luft, vinger og fart. De laget drager, ballonger og glidefly.

Så, i 1903, klarte brødrene Wright noe helt spesielt. De fikk et motorfly, til å ta av, fly kontrollert et lite stykke og lande igjen. Det var ikke første gang mennesker var i lufta, for de hadde alt både ballonger, luftskip og glidefly. Men dette var startpunktet for de flyene vi kjenner i dag. Og etter dette gikk utviklingen fortere og fortere. Flyene fikk sterkere motorer, bedre vinger og tryggere måter å styres på.

I dag kan store passasjerfly frakte hundrevis av mennesker gjennom lufta, høyt over skyer, fjell og hav, akkurat som fulger. 

De fire kreftene som virker på flyet

For å kunne forstå hvordan et fly flyr, må vi først bli kjent med de fire usynlige kreftene som alltid er med når et fly beveger seg gjennom luften. Du kan se for deg flyet midt i en stor, usynlig tautrekking. Det er ikke to lag som drar, men fire. Ett lag trekker ned. Ett lag prøver å løfte opp. Ett lag skyver fremover. Og ett lag holder igjen.

Den første kraften heter tyngdekraft. Det er den som trekker alt ned mot bakken. Hvis du hopper, kommer du ned igjen. Hvis du slipper en leke, faller den på gulvet. Hvis du holder en tung skolesekk, kjenner du at den drar armen din nedover. Det er tyngdekraften som jobber. Tyngdekraften trekker også i flyet. Og et fly er veldig, veldig tungt. Det har seter, mennesker, kofferter, matvogner, motorer, vinger og masse drivstoff. Så når et fly står på bakken, er det tyngdekraften som holder det der.

Den andre kraften heter løft. Løft virker motsatt vei av tyngdekraften. Den peker oppover. Det er den kraften vi etter hvert skal snakke mer om når vi kommer til vingene, for det er vingene som lager løftet. Men akkurat nå holder det å vite at løft er kraften som jobber oppover, mens tyngdekraften jobber nedover.

Den tredje kraften heter skyvekraft. Det er kraften som dytter flyet fremover. Den kommer fra motorene. Når motorene starter og flyet begynner å rulle bortover rullebanen, er det skyvekraften som får det til å bevege seg fremover.

Den fjerde kraften heter luftmotstand. Luftmotstand er lufta som holder igjen. Selv om luft er usynlig, kan du kjenne den. Når du løper fort, kjenner du lufta mot ansiktet. Når du sykler i motvind, føles det som om noen prøver å dytte deg bakover. Og hvis du holder hånda ut av vinduet i en bil, kan du kjenne at luften presser mot hånda di.

Hvordan vingene holder flyet oppe

Har du noen gang laget et papirfly? Hvis du bare krøller sammen et ark til en ball og slipper det, faller det rett ned. Men når du bretter arket til et papirfly, får det en form som kan bruke lufta på en annen måte. Papirvingene gir lufta noe å dytte på, og når du kaster flyet fremover, kan det gli et lite stykke før tyngdekraften trekker det ned. Et ekte fly er selvfølgelig mye større, tyngre og mye mer avansert enn et papirfly, men ideen er litt den samme: Vingene må ha riktig form, og de må få fart gjennom lufta.

Flyvinger har faktisk en veldig smart form. Hvis du ser på en flyvinge fra siden kan du se at den er rundere på toppen, litt flatere under, tykkere foran og smalere bak. Litt som en lang dråpe som ligger på siden. Foran er vingen rund og tykk, så den kan møte lufta mykt. Bak blir den tynnere og spissere, så lufta kan slippe forbi uten altfor mye bråk og brems.

Denne formen hjelper lufta å bevege seg jevnt rundt vingen. Når flyet får fart, deler lufta seg ved forkanten av vingen. Noe luft går over, og noe luft går under. Samtidig står vingen litt på skrå mot lufta. Det gjør at vingen på en måte skyver lufta nedover mens den beveger fremover. Og når vingen skyver lufta nedover, blir vingen dyttet oppover.

Har du noen gang sittet i en bil og holdt hånda ut av vinduet? Ikke gjør det uten at en voksen sier det er greit, men kanskje du har prøvd det en gang. Når bilen kjører, kjenner du at lufta presser mot hånda di.

Hvis du holder hånda helt flat, skjærer den gjennom lufta. Men hvis du vipper hånda litt oppover, så skjer det noe. Lufta treffer undersiden av hånda og dytter den opp. Plutselig føles det nesten som om hånda vil fly.

Takeoff

Når flyet skal ta av, skjer det mye på én gang. Først står flyet stille på rullebanen, stort og tungt, med alle passasjerene og bagasjen inni seg. Når alt er klart, blir flyet dyttet bakover av en bil, fordi store fly ikke rygger selv fra gaten. Så begynner motorene å jobbe, det bårker ganske mye, og så begynner flyet å rulle fremover, først sakte, så fortere og fortere. Inne i kroppen kan det kanskje kjennes som om du blir dyttet bakover i setet. 

Flyet trenger masse fart for å kunne ta av, for jo mer fart flyet får, jo mer luft strømmer forbi vingene. Og jo mer luft vingene får å jobbe med, jo mer løft kan de lage. Det er litt som da du tar hånda ut av bilvinduet. Hvis bilen står stille, skjer det ingenting med hånda. Men når bilen kjører, kjenner du at lufta begynner å dytte. Og jo fortere bilen kjører, jo tydeligere kjenner du kraften fra lufta. På flyet skjer dette med vingene. Når flyet får nok fart bortover rullebanen, får vingene nok luft rundt seg til at løftet blir sterkere og sterkere. Rett før flyet letter, løfter piloten nesa på flyet litt opp. Da møter vingene lufta i en litt annen vinkel. Når vinkelen og farten passer sammen, slipper hjulene bakken, og flyet begynner å stige.

Hvordan styrer piloten flyet og finner veien?

Et fly har ingen vei å følge oppe i lufta. Det er ingen linjer å følge, det er ingen skilt, og det er ingen hjul man kan svinge med som på en bil. Likevel må pilotene både kunne styre flyet gjennom lufta og finne riktig vei dit flyet skal. 

Når pilotene skal styre flyet, bruker de lufta rundt flyet. På vingene og halen finnes det bevegelige deler som kan vippes litt opp og ned, eller fra side til side. Når piloten vil at flyet skal svinge, stige eller synke, flyttes disse delene. Da strømmer lufta annerledes rundt flyet, og lufta dytter flyet i den retningen piloten vil. 

Men å finne veien er noe annet. For når flyet er høyt oppe i lufta, kan ikke piloten bare se etter et veiskilt der det står «sving til venstre mot Oslo». I stedet bruker pilotene instrumenter inne i cockpiten. Cockpiten er rommet helt foran i flyet der pilotene sitter. Der har de mange skjermer, knapper og målere som hjelper dem å forstå akkurat hva flyet gjør. 

Noen instrumenter viser hvor høyt flyet flyr. Noen viser hvor fort det går. Noen viser hvilken retning flyet peker, og om flyet stiger, synker eller ligger rett i lufta. Pilotene har også digitale kart som viser ruten flyet skal følge. Den ruten er planlagt før flyet tar av, nesten som en usynlig vei på himmelen. Flyet kan også bruke satellitter, litt som GPS-en i en bil, for å vite hvor det er. I tillegg har pilotene radio, slik at de kan snakke med hjelpere, som kalles flygeledere, på bakken som hjelper dem underveis. Flygeledere jobber i kontrolltårn på flyplasser og har den kjempeviktige jobben med å passe på at flyene beveger seg trygt rundt hverandre. De kan fortelle pilotene når de får lov til å ta av, hvilken rullebane de skal bruke, hvor de skal kjøre på bakken, og når det er trygt å lande. Når flyet er oppe i lufta, finnes det også flygeledere som følger med på flyene underveis og sørger for at de holder god avstand til andre fly, så ingen skal kræsje i lufta.

Om du har flydd før, har du da tenkt på at det rister litt? Både når flyet tar av og lander, men også midt i flyvningen? Det bråker, durer, humper og beveger seg. Noen ganger kan det kjennes litt ut som å sitte i en buss som kjører over små dumper i veien.

Når flyet tar av, ruller hjulene veldig fort over rullebanen, og selv en rullebane som ser helt flat ut, kan gi små vibrasjoner. I tillegg jobber motorene kraftig, hjulene trekkes inn, og lufta nær bakken kan være litt urolig. Alt dette gjør at flyet rister litt under avgang. 

Når flyet rister på selve flyvningen kalles det turbulens. Turbulens betyr at lufta ikke ligger helt rolig, men beveger seg litt opp, ned og bortover. Det er litt som når en båt kjører over bølger på vannet, eller en bil kjører på en grusvei. Når et fly beveger seg gjennom urolig luft, kan det hoppe eller riste litt. Det kan føles ekkelt i magen, men fly er laget for å tåle denne bevegelsen, så det er helt trygt. Men fordi det kan gjøre at du ikke klarer å sitte stille i setet ditt, eller at bagasje flytter på seg, så er det viktig å sette seg ned og spenne setebeltet sitt når kapteinen ber om det. 

Landing

Når flyet skal lande, skjer mye av det samme som ved avgang, bare motsatt vei. Flyet skal ned mot bakken igjen, men det må gjøre det rolig og kontrollert, ellers ville det kræsjet. Da senker piloten farten litt etter litt ved å redusere kraften fra motorene, slik at flyet ikke blir dyttet like mye fremover. Så har flyvingene noe som heter vingeklaffer. Det er deler bakerst på vingene som kan flyttes ned og bakover når piloten ber om det. Da blir vingene på en måte større og mer buede, og det gjør at flyet kan fly saktere uten å miste løftet for fort. Det er veldig nyttig når flyet skal nærme seg rullebanen og lande trygt.

Når hjulene har truffet rullebanen, skjer det enda mer. Da spretter noen plater på oversiden av vingene opp. De heter spoilere, eller luftbremser. Det ser kanskje litt dramatisk ut hvis du sitter ved vinduet og ser at vingene på en måte åpner seg, men det skjer med vilje, og disse luftbremsene har en viktig jobb. De ødelegger nemlig mye av løftet fra vingene, slik at flyet legger mer av vekten sin ned på hjulene. Og når hjulene presses bedre mot bakken, får bremsene bedre tak.

Samtidig kan motorene hjelpe til med å bremse. Vanligvis skyver motorene flyet fremover, men etter landing kan de bruke noe som heter reversert skyvekraft. Det betyr at motorene sender noe av lufta fremover i stedet for bakover, slik at flyet får hjelp til å bremse farten. Det er ofte da du hører en ekstra kraftig, mørk lyd fra motorene rett etter at flyet har landet.

Og så har vi hjulene. De har bremser, akkurat som biler har, bare mye kraftigere. Når flyet ruller bortover rullebanen, bremser hjulene hardt, spoilerne står oppe på vingene, og motorene kan hjelpe til med å bremse. Alt dette skjer samtidig for at flyet skal gå fra å være en stor maskin som flyr gjennom lufta, til å bli et kjøretøy som ruller trygt på bakken. Derfor kan det dunke, dure, riste og presse deg litt fremover i setet når flyet lander. 

Utfordringer

Nå skal vi gjøre noe gøy! Test en eller begge disse morsomme utfordringene hjemme.

Utfordring 1: Dra til en tom parkeringsplass eller et annet trygt sted sammen med en voksen. Ta hånda ut av vinduet og test på forskjellige hastigheter og håndstillinger hvordan hånda beveger seg i luften.

Utfordring 2: Lag papirfly med ulike former på vingene og test hvilket som flyr lengst, rettest eller høyest. 

På hvorfordetdamamma.no finner du alt du trenger: hva du skal gjøre, hva du trenger for å gjøre det, og det er forklart hva du lærer underveis. Og har du lyst, kan du ta et bilde eller en liten video når du prøver utfordringene, og så kan en voksen du bor med sende det inn til oss på nettsiden vår www.hvorfordetdamamma.no.

Oppsummering

Så, hvordan flyr et fly?

Et fly flyr når motorene gir det fart fremover, og vingene lager løft. Når flyet beveger seg fort gjennom lufta, strømmer lufta rundt vingene. Vingene har en smart form som hjelper lufta å bevege seg rundt dem riktig. Samtidig dytter vingene luft nedover, og da blir flyet dyttet oppover.

Samtidig trekker tyngdekraften flyet ned mot bakken, og luftmotstanden prøver å bremse det. Derfor må motorene, vingene og lufta jobbe sammen hele veien. Motorene holder flyet i fart, vingene lager løft, og lufta er det vingene bruker for å holde flyet oppe.

https://youtu.be/hRn-JCOxByE

I denne episoden lærer vi om hvordan et fly flyr!