Przyglądając się różnym wystąpieniom Biniendy można zauważyć, że ma on słabość do wplatania w swoje wypowiedzi fragmentów o wątpliwej wartości merytorycznej, a powodowanych raczej względami propagandowymi. Typowym przykładem jest obecne w jego pierwszej prezentacji wyliczenie energii kinetycznej całego samolotu, jakby tuż przed uderzeniem zamienił się w pocisk podkalibrowy. Notabene wariację na ten temat przedstawia ostatnio Rońda. O ile takie wstawki (oczywiście mające jakąś wartość merytoryczną) w jakimś tam stopniu można zrozumieć, gdy temat prezentowany jest dla szerszego ogółu, mało wyrobionego w danym temacie. Niestety Binienda nie ustrzegł się tej pokusy także w jedynej jak dotychczas publikacji w żurnalu, mającej trzymać przynajmniej pozory naukowości. Nie podzielam tutaj zachwytów Biniendy i zaraz pokażę, że właśnie w takiej wstawce Binienda wraz ze współautorami najnormalniej w świecie piszą bzdury.
Za chwilę będziemy mieć dość dziwną sytuację, bo zarówno zwolennicy, jak i oponenci Biniendy, jednym chórem zgodzą się ze stwierdzeniem „to są bzdury”.
Na początek namiary na publikację:
APPLICATION OF NUMERICAL METHODS FOR CRASHWORTHINESS INVESTIGATION OF A LARGE AIRCRAFT WING IMPACT WITH A TREE
Chao Zhang, Wieslaw K. Binienda, Frank E. Horvat, Wenzhi Wang
Mathematical and Computational Forestry&Natural-Resource Sciences
Vol.5, Issue1, pp.71–85
Oprócz dość typowego dla Biniendy ślizgania się po temacie, znajduje się tam fragment, który wywołuje co najmniej lekkie zdziwienie. Zamieszczam go poniżej w całości i zachęcam do przestudiowania we własnym zakresie, jednak nie obrażę się, gdy przejdziesz bezpośrednio do dalszej treści.
|
|
4.1 Preliminary Prediction
One of the simple theories for impact assessment is the solidity ratio, whichcan be used to estimate the crash resistance between two colliding bodies. The structure with the higher solidity ratio is considered to cut through the one with the lower solidity ratio without being damaged. The solidity ratio, ρ, is defined as the ratio of structural mass M divided by enclosed structural volume V.
The structural volume is the volume enclosed by the outer periphery, not including the material volume. This value can be obtained from LS-DYNA model geometry. Taking an estimated mass Mwing=21500 kg and volume Vwing=23.65 m3, the solidity ratio of the wing is ρwing=930 kg/m3. For the solid birch, the solidity ratio is equivalent to its density, 700 kg/m3. According to the above factors, the wing should cut through the birch. During the impact of the wing into the birch, contact will mainly occur between the birch and the leading edge of the wing, or between the birch and the wing’s front spar.
Next, it is necessary to consider the impact resistance of the leading edge and the spar individually. For the leading edge only, the mass is much smaller, Mskin=2456.6 kg, while the enclosed volume is the same as the wing structure, Vskin=23.65 m3. Its solidity ratio is ρwing=104 kg/m3, which is much smaller than the density of the birch. Thus the birch should damage the leading edge easily.
Using the same logic, the solidity ratio of the aluminum alloy spar is ρspar=2,700 kg/m3, a much higher density than that of the birch (700 kg/m3). Hence, the front spar should cut the birch without any diffiulty. It should be noted that the solidity ratio theory can only be used as an estimation because the dynamics of the impact are not taken under consideration. An accurate determination of the strength of the wing relative to the strength of the birch requires a detailed dynamic finite element analysis.
|
Po pierwsze ten fragment ma bliską zeru wartość merytoryczną. Ocena wyniku zderzenia po tylko tym jednym parametrze (solidity ratio) nie ma większego sensu. Wystarczy zestawić gęstość kartki papieru do kserokopiarki (oszacowałem na 800 kg/m3) z gęstością brzozy (700 kg/m3) i możemy dojść do dość dziwnego wniosku, że powinno udać się przecięcie brzozy kartką papieru. Sami przyznacie, że porównanie tego jednego parametru może prowadzić do dość mylących wniosków. Dlatego musicie mi przyznać rację, że wartość merytoryczna tego fragmentu jest bliska zeru. Powiem nawet więcej, jest to typowa propagandówka, zamieszczona w artykule tylko dlatego, że wynik pasował do treści. I nawet jeśli jesteś zagorzałym zwolennikiem Biniendy, za chwilę będziesz musiał się ze mną zgodzić.
Ten fragment poznałem kilka miesięcy temu, jeszcze z publikacji blogera o dwóch lewych rękach i nogach. Wtedy na artykuł Biniedy było nałożone embargo i aby go dostać należało przejść specjalną weryfikację, żeby nie wykorzystać go w nieodpowiednich celach. Raczej domyślam się dlaczego jej nie przeszedłem. W każdym razie już wtedy moje zdziwienie wywołała jedna z liczb „solidity ratio of the wing is ρwing=930 kg/m3”. Wiem, że wielu osobom nadal to nic nie mówi, ale myślę, że tym, którzy interesują się lub zawodowo zajmują się samolotami, coś zaczyna dzwonić. Ponieważ jest ona w „trudniejszej postaci” przekształcę ją do bardziej przemawiającej. W takiej postaci jak przedstawiona w publikacji oznacza ona, że na każdy metr pustej przestrzeni w skrzydle przypada 930 kg duraluminium struktury, 930 kg duraluminium zajmuje 930/2700≈0,34 m3, czyli na 1 m3 pustki przypada 0,34 m3 struktury, stąd w całym skrzydle 3/4 stanowiłyby puste przestrzenie, a 1/4 zajmowałby materiał struktury (wg wyobrażeń Biniendy).
Każdy, kto oglądał zdjęcia budowy skrzydła np.
bez trudu stwierdzi, że z tym wynikiem jest coś nie tak. Oczekiwałbym wyniku, który mówi, że objętość zajęta przez struktury skrzydła to mniej niż 10% objętości całkowitej. Spróbuję to sprawdzić. W tym celu oszacuję we własnym zakresie masę skrzydła i jego objętość.
wyliczyłem jaki procent masy samolotu przypada na oba skrzydła:
Jak widać wyniki zawierają się między 19 i 27%, dla nieco podobnego samolotu 727-200 wynosi 19,26%, przyjmę jednak wartość pośrodku 23%, bo wg Biniendy ruskie dają materiału po byku. Oszacowana masa dwóch skrzydeł to 55300*23%≈12800 kg (zaokrągliłem w górę, by łatwiej dzielić przez 2), w konsekwencji masa jednego skrzydła w moim oszacowaniu to 6400 kg). Podobne oszacowanie dla odrobinę lżejszego Tu 154B na stronie http://www.bestreferat.ru/referat-218634.html dało wynik 12152 kg dla dwóch skrzydeł, czyli 6076 kg dla jednego płata. Podsumowując szacuję masę jednego skrzydła na 6400 kg.
Objętości chyba nikt nie szacował i nie mam tak jak Biniedna modelu 3D do wyliczenia. Zamiast tego użyłem bardzo prostego przybliżenia geometrycznego:
0,8*0,1*((2,1^2+2,1*5,9+5,9^2)*12,975/3+(5,9^2+5,9*9,2+9,2^2)*3,9/3)
Na początku dwa współczynniki proporcjonalności, a dalej dwie bryły oparte na wymiarach samolotu. Z góry zaznaczam, że jest to tylko oszacowanie, dające jednak jakiś przybliżony wynik około 36 m3. Dla porównania na podstawie http://aviadocs.net/RLE/Tu-154M/CD1_RTYE/RTE/Papka_6/Tu-154M_RTE_r028.pdf (str. 13) wyliczyłem użyteczną pojemność zbiorników paliwa w jednym skrzydle ok. 18,7 m3, przy której podana wcześniej objętość całkowita wydaje się być sensowną wartością. Dodatkowo, jeśli do objętości wewnętrznej Biniendy (23,65 m3) dodamy objętość zajmowaną przez 21500 kg duraluminium (21500/2700≈8 m3) otrzymam liczbę 31,6 m3, co jest wartością zbliżoną do mojego szacunku.
Mogę teraz zweryfikować moje przypuszczenie, że struktura skrzydła zajmie mniej niż 10% całkowitej objętości dzieląc objętość zajmowaną przez 6400 kg duraluminium (6400/2700≈2,4 m3) przez objętość całkowitą. Stąd procent objętości zajmowanej przez struktury skrzydła to 2,4/36≈6,7%. Mogę też policzyć dla moich szacunków zdefiniowane przez Biniendę solidity ratio of the wing 6400/(36-2,4)≈190 kg/m3. Patrząc teraz na fragment:
|
|
[…] Taking an estimated mass Mwing=21500 kg and volume Vwing=23.65 m3, the solidity ratio of the wing is ρwing=930 kg/m3. For the solid birch, the solidity ratio is equivalent to its density, 700 kg/m3. According to the above factors, the wing should cut through the birch. […]
|
mogę go poprawić:
|
|
[…] Taking an estimated mass Mwing=6400 kg and volume Vwing=33,6 m3, the solidity ratio of the wing is ρwing=190 kg/m3. For the solid birch, the solidity ratio is equivalent to its density, 700 kg/m3. According to the above factors, the birch should cut the wing. [...]
|
Nie, nie robię sobie jaj. Tak powinien brzmieć (birch should cut the wing – brzoza powinna przeciąć skrzydło) fragment publikacji Biniendy po poprawieniu błędów. Mam apel do oponentów Biniendy, by nie próbowali używać tego argumentu dla wykazania, że brzoza przetnie skrzydło. Tak jak napisałem, wyciąganie konkretnych wniosków z tylko jednego parametru nikomu nie wystawi dobrego świadectwa. Dla Biniendy jest to tym bardziej bolesne, że jedyną sensowną przyczyną zamieszczenia tego podrozdziału jest jego dopasowanie do treści całości. Niestety po poprawieniu błędów traci koherentność i wychodzi po prostu bzdura. Oczywiście Bineinda jest jednym z czterech współautorów (zakładam, że nie robi za słup). Dodatkowo praca była recenzowana, mimo to taki w zasadzie głupi błąd przesmyknął się przez wszystkie szczeble.
Nie znam źródła błędu. Masa skrzydła może być podobnie jak objętość wyciągnięta z modelu w LS-DYNA. Czy takim właśnie skrzydłem, trzy razy cięższym niż w rzeczywistości, Binieda okłada brzozę? Trudno powiedzieć. Jest to prawdopodobnie pierwszy raz, gdy podaje masę skrzydła, a biorąc pod uwagę, że np. ściany kesonów ma około 3 razy za grube, to by się układało w jakąś całość. Z drugiej strony, jedno skrzydło w żadnym razie nie może mieć 21500 kg, bo dwa miałyby 43000 kg, a masa pustego samolotu to 55300 kg.
Na koniec chciałbym podzielić się z wami przyczyną, dlaczego tekst „solidity ratio of the wing is ρwing=930 kg/m3” tak bardzo przyciągnął moją uwagę. Otóż wyobraziłem sobie jak miałoby wyglądać takie skrzydło, jaki procent objętości zajmowałaby struktura skrzydła i czy możliwa byłaby znana właściwość skrzydeł, że dopóki nie utracą hermetyczności, to nawet w pełni zatankowane unoszą się na wodzie (po wlaniu paliwa skrzydło Biniendy byłoby cięższe niż wypierana przez nie woda). Wprawdzie nie jestem ekspertem, ani od budowy skrzydeł, ani nawet ogólnolotniczym, lecz ta przygoda pokazuje mi, że tym bardziej sprawny ekspert lotniczy (np. wyśmiewany przez niektórych Lasek) nie miałby problemu z wychwyceniem takiego błędu np. na etapie przygotowania pracy przez studenta. Właśnie w tym przejawia się przewaga specjalisty w danej dziedzinie, że on nawet nie musi tego liczyć wystarczy, że doświadczenie mu podpowie – „coś jest nie tak”. Pomylić się nie jest czymś niezwykłym i zdarza się wszystkim (mnie też). Prawdziwa tragedia pojawia się dopiero wtedy, gdy z takiej pomyłki wywodzimy dalsze kroki. Ekspert dość szybko się kapnie, że otrzymuje nieprawidłowe wyniki, laik co najwyżej ponownie sprawdzi ciąg operacji arytmetycznych, a błąd mu umknie, bo nie wie czego się spodziewać. W tym poznać różnicę między ekspertem, a laikiem.
