Katastrofa smolenska
ODPOWIEDZI NA KOMENTARZE W SPRAWIE BRZOZA-SKRZYDLO.
Podaję w cudzyslowie to co napisali czytelnicy. (Czasem zredagowane.) Ponizej jest moja odpowiedz.
“Najpierw kilka malych wybuchow w efekcie oddzielajacych koncowke skrzydla. Potem wybuch resztek paliwa powodujacych powstanie paskow na wewnetrznej stronie skrzydla.”
Taka interpretacja budzi wiele pytan. Jedno z nich, ktore nie bylo jeszcze poruszane to: Jesli tak, to nalezalo by przypuszczac ze wybuchajacy w otwartym kesonie gaz by bardziej „sprawiedliwie” traktowal obydwa pokrycia. Tymczasem gorne jest postrzepione a dolne niewiele uszkodzone.
„brzoza ma b.płytki system korzeniowy i przyłożona do niej siła powala ją a nie łamie”
To moze byc slusznym stwierdzeniem dla brzozy w polu, na ktorą wieje mocny wiatr. Nie jest pewnym na ile to pomaga w przewidywaniu tego, co sie stanie, gdy zadziala wielka, ale krotkotrwala sila punktowa, przylozona gdzies w polowie wysokosci.
„czy autor notki zna podstawowe wyrazenie na sile aerodynamiczna?”
A jakże. Tabliczke mnożenia także.
"Cytat: Uderzony pień szybko przechodzi przez etap sprezysty i wiekszosc odksztalcen jest w zakresie plastycznym. Komentarz: Drzewo - poza pulpą drzewną - nie jest plastyczne. Kolega bloger chyba myli definicje."
Zacznijmy od tego, co powinno byc niewatpliwe. Wezmy wykres naprezen wzgledem odksztalcen (sigma-epsilon) lub bardziej ogolnie, obciazenie w funkcji odksztalcenia. W najprostszym przypadku, dla duraluminium, taki wykres to będą w przyblizeniu dwie linie proste polączone krzywa przejsciowa. Ta pierwsza, stroma linia jest utozsamiana z odksztalceniem sprezystym a druga, bardziej pochylona z odksztalceniem plastycznym. Jesli obciazenie jest na pierwszej linii i zostaje odjete, cialo wraca do poczatkowej konfiguracji. Natomiast zdjecie obciazenia z punktu na drugiej linii zostawia odksztalcenia trwale. Tak ja rozumiem zakres plastyczny i sprezysty.
W przypadku drewna czesc sprezysta wykresu bedzie stosunkowo krotka a plastyczna bardziej skomplikowana; powinna sie zakrzywiac do dolu z powodu stopniowego pekania wlokien.
" Cytat: Jesli jest dostatecznie szybkie uderzenie w pień, ten pień bedzie sciety. Komentarz: Jak szybkie? Bo na pewno daleko od prędkości smoleńskich. Mógłbym to koledze blogerowi pomóc wyliczyć ale kolega musiałby się pofatygować i samodzielnie znaleźć wytrzymałość brzozy na ścinanie. "
Statyczna wytrzymalosc jest prosta: 2A*Fs, gdzie A to pole przekroju a Fs to wytrzymalosc na scinanie w poprzek wlokien. Aby ocenic dynamiczną, trzeba pomnozyc powyzsza przynajmniej o 1.2. Z pamieci, Fs waha sie miedzy kilka a kilkanascie MPa. Poza tym w dynamice opór to nie tylko wytrzymalosc ale takze bezwladnosc rozchodzacych sie częsci drzewa.
Wyzsza szkola gotowania na gazie zaczyna sie dopiero gdy chcemy obliczyc minimalna predkosc uderzenia, przy ktorej sciecie jest mozliwe. Nie jest to bardzo trudne, ale wymaga znajomosci rozchodzenia sie fal naprezen. Ale przeciez fizycy wszystko potrafia...
„Wplyw kata pochylenia na efekt zderzenia jest ogromny i zwieksza sie z katem pochylenia.”
Zalezy jak sie na patrzy i w ktora strone wytrzymalosc skrzydla sie zmieni. Moim zdaniem skrzydlo jest najmocniejszym bijakiem jesli cieciwa jest pozioma. Aby szybko ocenic wplyw pochylenia zalozmy ze w momencie uderzenia cieciwa jest pionowa (tzn samolot jest w pozycji bliskiej pionu). Czy ktokolwiek watpi, ze w tym polozeniu skrzydlo jest wielokrotnie slabsze? A jesli jest, to jaki wplyw bedzie miala zmiana pochylenia od zera do 15 st? Po prostu kroczek w kierunku skrajnego oslabienia.
„Uderzenie w koronę wzgledem uderzenia w pień... Brzoza ma niezbyt grube
gałęzie. Dla gałęzi o średnicach rzędu 0,1*r pnia jest to dodatek do przekroju rzędu 1% na gałąź...”
Prawda, ale wplyw na moment bezwladnosci przy obrocie jest wiekszy. Poza tym skrzydlo moze sie zakleszczac, co zmiekcza uderzenie. Liscie i szypułki, chociaz niewiele, powiekszaja bezwladnosc korony.
Inna sprawa: Jeden z linkow pokazywal film, podobno stworzony przez NIAR,na ktorym skrzydlo niszczylo pien w sposob „rozpryskowy”. (Mowilem o tej postaci zniszczenia jako unikalnej dla zderzenia o duzej predkosci.) Mechanizm takiego wydarzenia jest nastepujacy:
Skrzydlo uderza w pien na skutek czego powstaje fala naprezen sciskajacych w pniu. Ta fala rozchodzi sie z duza szybkoscia po czym odbija sie od przeciwnej powierzchni pnia. Odbicie powoduje zamiane naprezen sciskajacych na rozciagające. Pien jest slaby na rozciaganie w poprzek wlokien, dlatego tez nastepuje szybkie zniszczenie zewnetrznej czesci. Wewnetrzna, uderzona strefa rozpada sie, poniewaz traci oparcie w czesci zewnetrznej. Efekt: chmura drobnych czastek. (To nie jest opinia o tej pracy jako takiej a jedynie o dobrym wizualnie przykladzie.)
Tom Persuader 5/20
