Fly, av flygemaskin, uttrykk fra begynnelsen av 1920-årene, mekanisk drevet luftfartøy som er tyngre enn luft, men som oppnår nødvendig løft ved aerodynamiske krefter som virker på de faste vingene når det beveger seg med en viss minimumshastighet.

Begrepet dekker VTOL-fly og muskeldrevne fly, men utelukker egentlig helikoptre, som har roterende bæreflater, og seilfly og glidefly, som vanligvis ikke har motor.

De fleste fly er bygd opp av hoveddeler som vinger med balanseror, flaps og eventuelt luftbremser, skrog, haleparti med stabiliseringsflater og høyde-/sideror, dessuten motor(er), understell og annet utstyr avhengig av flyets funksjon.

Se også flygning.

Moderne fly er monoplan, dvs. at de har ett vingepar. Avhengig av vingeformen snakker man om rettvingede fly, pilvingede fly og deltavingede fly. Enkelte militærfly kan dessuten forandre vingeformen i flukt. Flygende vinger forekommer.

På vanlige fly kan vingene være montert høyt på skroget (høyvinget fly), midt på (midtvinget fly) eller lavt nede (lavvinget fly). Bak i halepartiet kan de horisontale stabilisatorflatene være montert på skroget, lavt nede på stabilisatorflaten eller på toppen av vertikalstabilisatoren. Hurtige fly har ofte helbevegelige horisontalstabilisatorer i stedet for høyderor. På enkelte deltavingede fly har en kombinasjon av balanseror og høyderor i vingenes bakkant erstattet de egentlige høyderor, idet horisontale stabiliseringsflater ikke er benyttet.

Alle større og de fleste mindre fly med hjulunderstell er nå utstyrt med nesehjul (styrbart på større fly) istedenfor halehjul, og understellet er som regel opptrekkbart. Spesielt på mindre fly kan hjulunderstell skiftes ut eller brukes i kombinasjon med ski eller flottører.

Motorene kan være av stempel-, gassturbin- eller turbojettypen, se flymotor. Stempel- og gassturbinmotorene bruker propell; gassturbindrevne fly, omtalt som turboprop- eller propjetfly, skaffer seg ekstra reaksjonsfremdrift ved bakoverrettet utslipp av forbrenningsgassene. Bladene på propeller for især større fly er vridbare, slik at stigningen kan reguleres automatisk eller av flygeren for å oppnå optimal virkningsgrad under forskjellige forhold. Vridbare propeller vil også kunne gi bremseeffekt ved landing, og bladene kan kantstilles for minst mulig luftmotstand ved motorstopp. Turbojetmotorer benyttes i de fleste større fly og er som regel montert under vingene, i halepartiet eller på sidene av skroget bak. I de såkalte turbofanmotorene presses luft, av ett eller flere sett vifteblader ved fremre ende av kompressoren, gjennom en slags kappe eller sirkulær passasje utenfor kompressor, forbrenningskammer og turbin. Denne luften legger seg utenpå de varme eksosgassene ved utløpet av motoren, og gir økt fremdriftskraft, samtidig som den har en støydempende effekt. Ramjetmotorer, også i kombinasjon med turbojetmotorer, var i midten av 1990-årene i søkelyset som mulig drivkilde for en ny generasjon supersoniske passasjerfly. Rakettmotorer har fortrinnsvis vært benyttet på forskningsfly, men mindre rakettmotorer blir av og til anvendt for å øke skyvkraften på tungt lastede fly når kun korte startbaner er tilgjengelig.

Mens de første flyene var bygd opp hovedsakelig av treverk og duk, har sterke og lette metaller (spesielt aluminiumslegeringer) etter hvert overtatt som konstruksjonsmateriale. I den senere tid har også komposittmaterialer vært benyttet, f.eks. i stabilisatorflatene. I selve konstruksjonsarbeidet har datamaskinene for lengst gjort sitt inntog. Det store amerikanske tomotors passasjerflyet Boeing 777 var det første som utelukkende ble konstruert med datamaskiner. Datamaskinene har også, gjennom simuleringer og numeriske analyser, redusert behovet for vindtunnelprøving.

I tillegg har datateknologien ført til store endringer i cockpiten, spesielt på større fly. Instrumentene er i stor grad digitale, og mange flere målepunkter for opplysninger som kan presenteres på dataskjermer eller til og med skrives ut, gir langt bedre muligheter for overvåking av systemene under flygning og etterpå i forbindelse med vedlikehold.

Når et motordrevet fly beveger seg gjennom luften, vil vingene ved tilstrekkelig stor horisontal hastighet gi et løft (en oppoverrettet løftekraft) lik eller større enn flyets totalvekt. Dermed vil flyet holde seg svevende i horisontal flukt eller stige.

Det grunnleggende aerodynamiske prinsippet kan illustreres ved en papplate beveget slik at den danner en liten, positiv vinkel oppad i forhold til bevegelsesretningen. Luftkreftene (de aerodynamiske kreftene) vil da presse platen oppover, og innenfor visse grenser vil kraften være proporsjonal med innfallsvinkelen. En plan plate er imidlertid ikke brukbar som ving. Hvis platen derimot formes slik at profilet (tverrsnittet) blir mest mulig strømlinjeformet og får en viss krumning, oppnås en begrenset kontroll over resultantkreftenes vandring langs profilet, samtidig som løftet blir større og motstanden mindre. Når en ving med et slikt profil beveger seg gjennom luften, vil forkanten fordele den på over- og undersiden. Oversiden på profilet er sterkere buet enn undersiden. Luften som passerer på oversiden, må følgelig tilbakelegge en lengre vei, og får dermed en høyere hastighet og et lavere statisk trykk enn luften som passerer på undersiden. En annen side av samme sak er at luften, når den forlater vingen, er avbøyd nedover slik at løft kan betraktes som en reaksjonskraft til den kraft som sørger for avbøyningen. Med økning av innfallsvinkelen (den vinkel vingene møter den uforstyrrede luften med) og reduksjon av hastigheten, kommer man til et punkt der luftstrømmen på store deler av vingens overside går over fra å være laminær (jevne, kontinuerlige strømningslinjer) til turbulent (meget ujevne strømningslinjer med ukontrollerte virvler). Dermed forsvinner løftet, og vingen har «steilet». Hastigheten omtales som steilehastighet, og er en meget kritisk nedre hastighetsgrense for fly. Under landing blir steilehastigheten senket ved hjelp av flaps, men ved vanlig flygning opprettholdes laminære forhold lenger ved å gjøre vingeoverflaten så jevn og glatt som mulig. (Se også aerodynamikk.)

I de senere år har det vært drevet forsøk med å suge inn (f.eks. gjennom smale spalteåpninger i vingenes overside) den såkalte grenselagsluften der turbulensen gjerne oppstår. En positiv effekt er dokumentert, men selve systemet og tilvirkningen av spalteåpningene vil gi vekt- og kostnadsøkning.

I flukt virker en rekke krefter på flyet, og fordi kreftene har ulike angrepspunkter, må det sørges for likevekt mellom kraftmomentene slik at flyet blir stabilt. Kreftene kan sammenfattes i de fire resultantkreftene: tyngdekraft, løft, fremdriftskraft og luftmotstand. Tyngdekraften, dvs. flyets samlede masse, motvirkes av løftet fra vingene (ved lave hastigheter hjulpet av flaps), i mindre grad fra haleflaten, pluss eventuelle canardflater (små horisontale flater ved flyets neseparti). Fremdriftskraften fra propell(er) eller jetmotor(er) virker tilnærmet horisontalt og er ved jevn, horisontal flygning lik og motsatt rettet flyets samlede motstand. Denne motstanden er sammensatt av flere enkeltkomponenter, ved flygning i lydhastighet eller høyere også bølgemotstand. Under horisontal flukt med jevn hastighet holder samtlige krefter hverandre i likevekt, samtidig som flyets egenstabilitet delvis motvirker de luftkrefter som prøver å bevege det ut av likevekt.

Da jetjagerfly i begynnelsen av 1950-årene gjorde forsøk på å fly hurtigere enn lyden i horisontal flukt, oppdaget man at vanlig motorkraft ikke var tilstrekkelig til å overvinne den såkalte transoniske luftmotstanden (opphopet luft blir ikke skjøvet til side fort nok). I 1953 formulerte imidlertid den amerikanske NACA-forskeren Richard T. Whitcomb arealregelen, som for å redusere transonisk motstand foreskriver et nesten konstant tverrsnittareal langs flyets lengdeakse. Ved vingene kreves altså et redusert tverrsnittareal for skroget, noe som i en periode slo ut i en vepsetaljelignende skrogform. Senere militærfly som opererer i hastighetsområder over lydens, har fått motorkraft nok til å overvinne den transoniske motstanden.

Vanlige vinger har som regel ingen stabilitet i fluktretningen, fordi resultanten av reaksjonskreftene beveger seg frem og tilbake langs vingeprofilet, avhengig av innfallsvinkelen. Økes vinkelen, f.eks. når flyet stiger, flytter resultanten av reaksjonskreftene seg fremover mot vingeforkanten. Derved oppstår et moment med tendens til å øke innfallsvinkelen ytterligere. For å motvirke dette er flyet forsynt med en haleflate. Resultanten av reaksjonskreftene på haleflaten fremskaffer et motsatt rettet moment, og ved passende valg av størrelse og innfallsvinkel i forhold til vingene vil haleflaten alltid søke å bringe flyet tilbake til normalstilling, dvs. skaffe flyet lengdestabilitet. Tverrstabilitet oppnås normalt ved at de to vingene monteres til skroget i en svak V-stilling. Hvis flyet ved en ytre påvirkning krenger over til én side, vil horisontalprojeksjonen på denne siden bli større enn for den motsatte vingen. Løftet, som er proporsjonalt med flatearealet, vil derved sørge for oppretting til likevektstilling. Såkalt retningsstabilitet, stabilitet rundt flyets vertikale tverrakse, oppnås ved hjelp av den vertikale stabilisatorflaten.

I de senere år har avanserte militærfly, spesielt jager- og attakkfly, fått en utforming som gjør dem aerodynamisk ustabile, og derfor må de overvåkes kontinuerlig av datamaskiner.

Flygeren kan regulere flyhastigheten innenfor visse grenser ved variasjon av motorkraften, ved stigning/reduksjon av flyhøyden eller ved å benytte luftbremser (vanligvis hydraulisk opererte flater i bakkant av vingenes overside). Nedre hastighetsgrense bestemmes av flyets steilehastighet, der løftet blir mindre enn flyets vekt.

i luften for vanlige fly skjer ved hjelp av sideror, balanseror og høyderor (eller helbevegelige horisontalstabilisatorer). Rorene er gjerne forsynt med små trimror som brukes for fininnstilling av stabiliteten hvis flyet skulle trekke til siden, ligge skjevt i luften eller være for- eller baktungt. Sideroret kan beveges ved hjelp av siderorpedalene, som også betjener hjulbremsene. Flyet kan imidlertid ikke svinges bare ved hjelp av sideroret; det ville i tilfelle skjære ut sidelengs. Det må derfor gis en tilpasset krengning ved hjelp av balanserorene som normalt er hengslet ytterst ved vingenes bakkant. Manøvreringen skjer ved at flygeren beveger et slags ratt, eller en stikke på mindre militærfly.

På mindre og langsomme fly er høyderoret hengslet i bakkant av de horisontale stabilisatorflatene. På større og hurtige fly er det, som nevnt, selve stabilisatorflatene som beveges. På de mindre og langsomme flyene er det brukt direkte overføring via kabler eller stag fra pedaler og ratt, eller stikke til de forskjellige rorflater. På større og hurtige fly behøves imidlertid stor kraft for å oppnå utslag, noe som har ført til bruk av hydraulisk drevne rorflater.

Flere nyere militærfly og enkelte større passasjerfly har et styresystem, der en liten bevegelse på et kort stikkehåndtak plassert på et sidekonsoll registreres av en datamaskin som først kontrollerer at ønsket rorutslag ikke vil overbelaste flykonstruksjonen, og deretter sørger for det signal som får et elektrohydraulisk eller elektromekanisk system til å bevege rorflatene (et såkalt «fly-by-wire»-system).

I midten av 1990-årene ble det arbeidet aktivt for å øke manøvrerbarheten på enkelte typer militærfly (jagerfly) ved retningsdirigering av eksosgass-strømmen fra jetmotoren(e).

Etter anvendelse inndeles fly først og fremst i hovedgruppene militærfly og sivilfly, som igjen deles i undergrupper etter spesielle formål.

Av militærfly finnes bl.a. jagerfly, jagerbombere, angrepsfly (fellesbetegnelse kampfly), bombefly, varslingsfly, maritime patruljeringsfly og transportfly. Spesielle jagerflyversjoner kan dessuten utrustes for fotorekognosering, mens transportfly kan utstyres for tankflyoppdrag. Det er bygd jagerfly som kan ta av og lande vertikalt, transportfly med kortbaneegenskaper og jagerfly/bombefly med såkalte «stealth-egenskaper», dvs. med en form og med utvendige materialer som gjør dem vanskelige å oppdage med radar, dessuten med eksosgassutslipp som reduserer den infrarøde signaturen. Av ubemannede militærfly finnes cruise-missiler og droner, eller UAVer (av eng. Unmanned Aerial Vehicles). Cruise-missiler kan være langtrekkende. De flyr ofte lavt for å unngå radardeteksjon og har avanserte navigasjonssystemer som gjør det mulig å levere sprengladninger med stor nøyaktighet i et utpekt målområde. UAVer er ofte høytflygende, og brukes i økende grad til en rekke oppgaver fra målflygning til rekognosering.

Kjempeflyet Airbus A380 som ble tatt i bruk i 2007.

Airbus SAS. begrenset

De viktigste undergrupper av sivilfly er passasjer- og/eller rutefly, forretningsfly, privat- eller sportsfly (inklusive mikrofly) og skole- eller treningsfly. Også her finnes versjoner særskilt konstruert eller utrustet for spesialformål, f.eks. fraktfly, fly for gjødsling eller sprøyting av insektsdrepende midler innen landbruket, bekjempelse av skogbrann, ambulanseflygning, aerobatikk og deltagelse i flyrace.

Passasjer- eller rutefly kan ha fra én til fire motorer. To motorer er i de senere årene blitt ganske vanlig selv for store fly som trafikkerer lange havstrekninger. Setekapasiteten kan gå opp i 853, som gjelder en høykapasitetsutgave av Airbus A380. Enkelte fly bygges som rene fraktfly, eller kan brukes som kombinerte passasjer- og fraktfly ved at deler av kabinen ominnredes til fraktformål. Widebody-fly kan ha en rekkevidde på opptil 15 400 km (Airbus A380) og en største hastighet på 1030 km/h (Mach 0,86) (Boeing 747-400). Denne hastigheten ble overskridet av det fransk/britiske supersoniske passasjerflyet Concorde, som beveget seg omkring Mach 2 (to ganger lydhastigheten).

For øvrig har en god del forskning vært drevet for å utvikle mer miljøvennlige fly, og meget gode resultater er oppnådd både når det gjelder støynivå og utslipp av karbondioksid og nitrogenoksider.

I tusener av år forsøkte mennesket på forskjellige måter å kopiere fuglenes flukt, men mislyktes bl.a. fordi det ikke hadde tilgang på brukbare kraftkilder. Leonardo da Vinci foreslo å supplere muskelkraften ved hjelp av vektarmer og trinser, som representerte grensen av teknologisk viten den gang, men heller ikke dette lyktes. Vingeslagflyet eller ornithopteret ble aldri en realitet. Engelskmannen Sir George Cayley formulerte flere av de grunnleggende prinsippene som den moderne aeronautiske vitenskap bygger på; i 1799 antydet han at et aeroplan burde ha faste vinger, pilformede haleflater og to fremdriftsskovler. Han visste også hvordan løftekraft, trekkraft og motstand virket på en ving. Omkring 1853, nærmere 80 år gammel, hadde han ferdig et triplan glidefly, som med plass til én mann om bord skal ha gjennomført et svev tvers over en dalsenkning.

Omkring 1857 bygde den franske marineoffiseren Félix du Temple de la Croix et lite fly som med et urverk og deretter en dampmaskin til kraftkilde, lettet ved hjelp av en startrampe. Senere bygde han etter de samme prinsipper et aeroplan i full størrelse. Flyet var drevet av en varmluftsmotor, og gjorde i Brest omkring 1874 et kort hopp med en ukjent ung marinemann om bord, etter å ha fått fart nedover en startrampe. Omkring åtte år senere ble lignende, korte flyturer utført i Russland av I. N. Gubolev i et stort, dampdrevet monoplan, tegnet og bygd av Aleksandr Mosjajskij. I 1894 bygde Sir Hiram Maxim et stort, dampdrevet biplan som under prøving på et system av styreskinner utviklet så meget løft at det slet seg, og skal ha vært det første motordrevne fly som tok av med en mann om bord, selv om den korte turen var ukontrollert.

I 1890-årene kom man også, takket være Otto Lilienthals eksperimenter med glidefly, et godt skritt på vei mot løsning av stabilitets- og manøvreringsproblemene. Tyskeren Gottlieb Daimler konstruerte i 1885–88 en forholdsvis lett bensinmotor, og i 1901 fløy den amerikanske professor Samuel Pierpont Langley et lite, ubemannet fly drevet av en bensinmotor, mens assistenten Charles Manly utviklet en luftkjølt, 52 hestekrefters bensinmotor som var langt forut for sin tid. Langley mislyktes i sine katapultstartforsøk på å ta av i et bensinmotordrevet fly 7. okt. og 8. des. 1903.

Selv om det er påstått at andre var tidligere ute (f.eks. amerikaneren Gustave Whitehead 14. aug. 1901 og newzealenderen Richard Pearse omkring 31. mars 1903), tilfaller æren for å ha tatt av og foretatt den første kontrollerte flukt i et motordrevet fly amerikaneren Orville Wright, som 17. des. 1903 fløy 36,5 m på 12 sekunder ved Kitty Hawk i North Carolina. Fire flygninger ble foretatt den dagen, to med Orville og to med broren Wilbur om bord. Lengste tur var på 260 m og varte i 59 sekunder. De to brødrene hadde selv konstruert og bygd maskinen, som de kalte Flyer 1.

I de følgende år ble det så vel i Amerika som i Europa arbeidet intenst med å forbedre flyet som fremkomstmiddel, og flygekunsten fikk tallrike dristige utøvere. Franskmannen Louis Blériot fløy 25. juli 1909 over Den engelske kanal fra Calais til Dover, og nordmannen Tryggve Gran over Nordsjøen 30. juli 1914 fra Skottland til Jæren. Under den første verdenskrig var den militære flygning praktisk talt enerådende; krigen førte til en enorm flyproduksjon og en voldsom teknisk utvikling som etter krigen muliggjorde befordring av passasjerer og post over kortere distanser.

Den første flyrute med passasjerer ble åpnet mellom Berlin og Weimar februar 1919. I juni samme år fløy to briter nonstop over Atlanterhavet fra Newfoundland til Irland. Charles Lindbergh foretok sin soloferd Long Island–Paris 20.–21. mai 1927. Den første flygning rundt Jorden fant sted 1924 i to amerikanske fly. Amerikanerne Richard Byrd og Floyd Bennett skal 1926 ha fløyet over Nordpolen (nye opplysninger kan bekrefte tidligere påstander om at de ikke var nærmere polen enn ca. 250 km), og 1929 fløy Byrd med Bernt Balchen som pilot over Sydpolen.

Etter hvert var flymotorene blitt mer driftssikre, og instrumenter for nattflygning og flygning i dårlig vær tilgjengelige. Ruteflygningen fikk stadig større omfang. I 1936 tok American Airlines i bruk trafikkflyet Douglas DC-3, som skulle bli en av verdens mest kjente. Fra samme år er det første vellykkede helikopter, det tyske FW 61 (autogiroet var i luften allerede 1923).

Under den annen verdenskrig ble igjen militærflygningen enerådende, men et særpreg ved denne var utnyttelsen av flyet som transportmiddel. Enorme mengder krigsmateriell, foruten fullt utstyrte troppestyrker, ble transportert luftveien til fjerntliggende krigsskueplasser. De innvunne erfaringer med de store militære transportflyene og de flyplasser som var bygd, la grunnlaget for en kolossal ekspansjon innen ruteflygningen. Videre var jetmotoren utviklet under krigen og de første jetjagere satt inn operativt. Den første regulære passasjerrute med jetfly ble åpnet 1952 av BOAC med en de Havilland Comet.

Lydmuren var brutt 1947 av amerikaneren Charles (Chuck) Yeager i et rakettfly, Bell X-1. Trykk-kabinen, som ble introdusert i slutten av 1940-årene, muliggjorde flygning i store høyder, og omkring 1960 skapte jetmotoren et nytt teknologisk gjennombrudd idet hastigheten økte fra 400–500 km i timen til 850–960 km i timen. Langdistanseflyet Boeing 747 (jumbojet) ble tatt i bruk 1970 og det supersoniske passasjerflyet Concorde satt i internasjonal passasjertrafikk av British Airways og Air France 21. jan. 1976 (siste kommersielle flygning 24. oktober 2003).

Bestenoteringer for fly noteres etter regler og et klassesystem opprettet av Fédération Aéronautique Internationale (FAI). Klasseinndelingsreglene er omfattende og gjelder i klasse C de tre kategoriene stempelmotorfly (gruppe 1), turbopropfly (gruppe 2) og jetfly (gruppe 3), med undergrupper. Det er også klasser for helikopter og seilfly, og for ballong. Imidlertid noteres også absolutte rekorder uansett klasse eller type fly. Disse var 2013:

1. Distanse i lukket bane, Richard Rutan og Jeana Yeager, USA, i et Voyager tomotors eksperimentfly, fra/til Edwards Air Force Base i California (rundt Jorden uten mellomlanding eller brenselfylling i luften), 14.–23. des. 1986: 40 212,139 km.

2. Høyde, A. Fedotov, Sovjetunionen, i en E-266 (MiG-25), 31. aug. 1977: 37 650 m.

3. Høyde i vedvarende horistontal flukt, R. C. Helt, USA, i en Lockheed SR-71, 28. juli 1976: 25 929 m.

4. Hastighet i rett linje, kaptein E. W. Joersz, USA, i en Lockheed SR-71, 28. juli 1976: 3529,56 km/t.

5. Hastighet i lukket bane (1000 km), major A. H. Bledsoe, USA, i en Lockheed SR-71, 27. juli 1976: 3367,22 km/h.

Under det amerikanske programmet med rakettflyet X-15 1959–68 nådde man en høyde på 107 960 m (22. aug. 1963) og en hastighet på 7297 km/h (3. okt. 1967). X-15 ble sluppet fra en Boeing B52 i en høyde av ca. 13 700 m.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

7. april 2010 skrev Odd Arve Manum

Det er vel på tide å oppdatere meldingen om at "Kjempeflyet Airbus A380 skal ifølge planen tas i bruk 2006".

Noe må vel ha skjedd med både kalender og modeller.

3. november 2012 skrev Yngve Jarslett

Hei Arve, og beklager et svært forsinket svar!



Jeg var ikke bevisst at denne artikkelen lå under mitt fagområde, men vil oppdatere den så fort jeg har mulighet til.



Med vennlig hilsen,



Yngve Jarslett



Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.