Fizyka Smoleńska
Piszę o rzeczach pięknych: fizyce, lotnictwie, wszechświecie i superkomputerach. Ale też o smutnych: wyjaśniam katastrofę smoleńską, odsłaniam manipulacje oszustów politycznych i nieuków, ich pseudonaukę o nazwie "fizyka smoleńska". Fot.: lot w AZ/UT
116 obserwujących
86 notek
899k odsłon
  2569   0

3. Wstęp do brzozy i skrzydła. Wstęp do ogólnej teorii skrzydła.

W poprzednim rozdziale mówiłem o strugach z silników PLF101 i ich wpływie na obiekty na ziemi. Drugie pytanie, na ktore fizyka powinna odpowiedzieć, to czy możliwe jest, żeby brzoza odrąbała jak toporem lub ścięła jak nożem kawał twardego, metalowego skrzydła.

Odpowiedź jest twierdzaca. Długo można by tu o modułach Younga, kruchości, propagacji defektów i przełomach w aluminium przy prędkosci ponadkrytycznej, o masie zredukowanej dwóch ciał i o japońskich katanach, nie wspominając już o drewnie brzozowym jako materiale kompozytowym, wlóknistym. 

Ale --nieoczekiwanie-- nie ma najmniejszej potrzeby! Końcowka o długosci 6+cośtam metrow, stanowiąca 5 końcowych metrów rozpiętości skrzydła Tu-154M nr. 101 została ścięta dokładnie tak, jak tutaj widać: słup telefoniczny, a raczej dwa słupy, nadcięły jak nożem czy maczugą prawe skrzydło tego nieszczęsnego Constellation testowanego przez NASA, w 0:13 i 0:30 tego wideo. To chyba wywiesił na forum gw absurdello, znany w salonie24 jako paes64. Wielkie dzięki. oszczedzi mi to dużo pisania. Skrzydlo na filmie nie polecialo ostro do gory i do przodu, jak to w Smoleńsku tylko dlatego, że nie miało dostatecznej siły nośnej, bo nie miało dostatecznej prędkości. Za to tutaj na tym teście samolotu DC-7 nawet podlatuje do góry. To nie smoleńska brzoza, tylko znacznie cieńszy 12-calowy słup telegraficzny uciął tę zewnetrzą końcówke skrzydła. Ale wybiegam trochę przed orkiestrę...nawet podwójnie. Po pierwsze, nie omówilem jeszcze siły nośnej, po drugie i ważniejsze -- nie przewidziałem ciągu dalszego historii zmagań skrzydla i brzozy, kontynuowanej w rozdz. 6.

[dodane w maju 2012] Jeszcze lepszym dowodem na to, co dzieje sie z koncowka skrzydla ucieta przez 30-cm srednicy slup telefoniczny jest test NASA, w ktorym rozbito samolot DC-7. Z raportu NASA o tym symulowanym wypadku wynika, ze koncowka skrzydla uniosla sie do gory z poziomu ziemi i przeleciala do momentu spadku 134m. To wiecej niz 110m, ktore przelecial kawalek skrzydla tupolewa.

Ale wracajmy lepiej do prawdziwej fizyki, chcialbym jak najmniej komentować nonsensowne teorie, w których skrzydła są pancerne.

* * *

Trzecie pytanie, to oczywiście czy możliwe jest, zeby 80-tonowy kolos obrócił się na plecy pod wpływem utraty kawałka skrzydła i to w zaledwie niecałe 5 sekund.

Bardziej dociekliwych zainteresuje też dokładniej to, czy te różne przechyły samolotu na rożnych odległościach od pasa (włacznie z przechyłem końcowym), w dwóch czasem trochę różnych raportach majacych z pewnoscia dwa niepokrywajace się zbiory lekko politycznych agend komisji, mają w ogóle jakiś związek z fizyką, z tym co tam się naprawdę fizycznie działo w tych ostatnich sekundach przed rozczłonkowaniem wszystkiego.  Może to wszystko się nie trzyma kupy i trzeba pomyśleć na poważnie o jakims zamachu?

W tym rozdziale chcialbym wiec opisac, jak liczy sie (duzo porzadniej niz to, co zrobilem niedawno na kolanie, na forum kata-w-smole gw, a nawet bardziej szczegolowo niz andrzejmat w salonie24) obrot samolotu tu-154 wokol osi. To znaczy chcialbym znalezc czas, aby to zebrac w jedna calosc. Na pytanie nr. 3 jeszcze w tym rozdziale bloga nie odpowiem - tu bedzie teoria ogolna, bez ktorej nie moze byc konkretnej, wiarygodnej odpowiedzi. [Tu oczywiscie sie pomylilem -- czas znalazlem dopiero 20 rozdzialow pozniej.]

* * *

Fizyka skrzydla - czyz jest cos bardziej... uskrzydlajacego? Skrzydla de facto zaczeto robic zanim zrozumiano, dlaczego, co i jak. Do tej pory sa tacy, jak pewni faceci z KTH w Sztokholmie, ktorzy podaja w watpliwosc, czy istotnie rozumiemy jak dziala skrzydlo. Ale dosc dygresji. Lepiej historia.

Dwoch panow, Kutta i Zukowski, zupelnie niezaleznie, na samym poczatku 20-go wieku, doszlo w swych teoriach (nie w warsztacie rowerowym braci Wright) do wniosku, ze zeby skrzydlo latalo, powinna byc niezerowa, matematycznie precyzyjnie zdefiniowana cyrkulacja oplywu (niezerowa calka liniowa po zamknietej krzywej obiegajacej profil skrzydla w kolo, z pola predkosci przeplywu powietrza wzdluz krzywej). Wyprowadzimy ich prawo sily nosnej w nastepnym rodziale bloga. W tamtych czasach sie nie marzylo o lotach transsonicznych, swiat byl piekny i szczesliwy, to jest opisany potencjalna teoria przeplywu zezwalajaca na liniowa kombinacje (superpozycje) rozwiazan. Ludzie mogli zyc leniwie, zgodnie z zasada najmniejszego dzialania, ...ok. do rzeczy.

Prandtl.  To nazwisko bawarskiego fizyka powinno byc wymawiane, jesli tylko ktos da rade, z wielkim szacunkiem. w wieku 35 lat uznal, ze czas sie ozenic i poprosil swego profesora o reke corki, nie specyfikujac ktorej. rodzice wybrali najstarsza. malzenstwo bylo dlugie i szczesliwe, ale nie dlatego chce napisac o Prandtlu. nie tylko zrobil on wiele w teorii ksztaltow oplywowych (sterowce; byl licencjonowanym baloniarzem, chociaz do samolotu przezornie wsiadl pierwszy raz dopiero majac 55 lat), byl tworca koncepcji warstwy granicznej i pierwszym badaczem turbulentnych strug. Wymyslil i zmierzyl wiele w dziedzinie przeplywow naddzwiekowych (regula Prandtla-Glauerta), fal uderzeniowych i w fizyce gazu (bezwymiarowa liczba Pr). takze byl pionierem w rozwiazywaniu przeplywow wokol praktycznych skrzydel (nie tylko ich profili, w przekroju, jak Zukowski!), uzywajac wspomnianej juz zasady superpozycji. badal i nazwal opor indukowany. niewielu ludzi przed i po nim wiedzialo wiecej o hydro- i aerodynamice, nic dziwnego ze Heisenberg zdecydowal sie robic pod jego wplywem doktorat z hydrodynamiki warstw granicznych.

Lubię to! Skomentuj7 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Komentarze

Inne tematy w dziale Polityka