7 obserwujących
11 notek
21k odsłon
  2974   0

Pancerny dźwigar

Rys. 1: Zbiorniki paliwa w Tu-154M
Rys. 1: Zbiorniki paliwa w Tu-154M

Pancerna brzoza to jeden z ulubionych związków frazeologicznych doktora inżyniera Wiesława Biniendy, który jest również posiadaczem jakże zaszczytnego tytułu profesoraz nadania Antoniego Macierewicza oraz Człowieka roku 2012 przyznanego przez niezwykle obiektywną Gazetę Polską. Ten zlepek dwóch słów stanowi najlepszą recenzję wiedzy inżynierskiej naukowca zza wielkiej wody, który mówiąc o ścięciu brzozy przez skrzydło bez większego uszczerbku dla tego podważa fundament mechaniki klasycznej - III zasadę dynamiki Newtona. Dlaczego podważa dogmat klasycznej fizyki? Otóż w myśl III zasadykażdej akcji towarzyszy reakcja, co można wytłumaczyć, iż jeżeli ciało A działa z siłą Fna ciało B to ciało Boddziałowywuje na ciałoAz siłąR, która jest równa sile F(różnią się jedynie zwrotem). Rozpatrując tok myślenia Biniendy sumienie nie pozwala nie zadać pytania w jaki sposób siła, która zniszczyła jednorodną bryłę, jaką jest drzewo, nie zniszczyła skrzydła będące konstrukcją cienkościenną w dużej mierze wypełnioną przez... powietrze. Czyżby rozpłynęła się w powietrzu niczym elementy w symulacji doktora Biniendy? Na to pytanie odpowiedzieć może wyłącznie sam autor, który nie ma czas nawet dla prokuratury, wątpliwe więc by pofatygował się odpisać na wpis z bloga.

 

Wracając na ziemię, bo istotą tego tekstu nie są rozważania nad frywolnym traktowaniem przez jakże wybitnego specjalistę zasad mechaniki i nauki zwanej wytrzymałością konstrukcji, warto zwrócić uwagę na pewien element struktury zaprezentowanego przez Biniendę modelu płata. Jest to dźwigar skrzydła, a co z nim nie tak? Otóż jest to pancerny dźwigar! Binienda zarzuca fachowcą ślepą wiarę w pancerną brzozę, a sam nie zauważa śmieszności swojego pancernego dźwigara. Zapewne zaraz pojawiłyby się pytania na jakiej podstawie śmiem stwierdzić, iż ten wybitny fachowiec z prestiżowej uczelini w Akron (czy już w rankingach przegoniła MIT i Harvard?) popełnił błąd. Już tłumaczę.

 

Otóż profesor z nadania smoleńskiego omawiając swoją prezentację poinformował zebranych, iż przyjął grubość ścianki dźwigara w swoich obliczeniach rzędu 12 milimetrów. Podobno wyczytał w jakiejś literaturze, iż taką grubość ma jakaś ścianka dźwigara w Tu-154M, jednakże nie było podane gdzie owa się znajduje. Co zrobił Binienda? Otóż zrobił to co zrobiłby każdy szanujący się profesor z nadania smoleńskiego, najzupełniej w świecie wrzucił tą wartość do skrzydła.

 

W celu pokazania błędu Biniendy (mimo wszystko ten błąd nie jest śmieśniejszy od kupionych na rynku, tudzież bazarze - Różyckim? - zdjęć przez Rońdę oraz dowodu w postaci puszki po piwie) należy obliczyć ciężar skrzydła Tu-154M, co wykonane zostanie na podstawie empirycznego wzoru przedstawionego w książce Raymer - Aircraft Design - A Conceptual Approach, a następnie policzyć ciężar biniendowskich dźwigarów i na końcu przyrównać otrzymane wartości.

 

Wzór zaczerpnięty ze wspomnianej literatury jest przystosowany do jednostek anglosaskich stąd też przed podstawieniem wartości konieczna będzie ich konwersja z SI na imperialne.

 

Wzór na ciężar jednego skrzydła wedle Raymeyra wygląda następująco:


W = 0.036*(Sw^0.758)*(Wf^0.0035)*(A/(cosKątaSkosu)^2)^0.6*(q^0.006)*(lambda^0.04)*(100*gr.profilu/cosKątaSkosu)^-0.3*(Nz*Wdg)^0.49

 

Powierzchnia nośna jednego skrzydła wynosi:

 

Sw = 90 m^2 = 968.752 ft^2

 

Następnie należy obliczyć maksymalny ciężar paliwa w skrzydle Tu-154M. Wiadomo, że maksymalny ciężar paliwa wynosi 39750 kg. Ponadto paliwo jest rozdzielane pomiędzy zbiorniki w następujący sposób:

 

 

Nr zbiornika

Ilość zbiorników

Pojemność

Jednostka

1

1

3300

kg

2

2

19000

kg

3

2

10850

kg

4

1

6600

kg

 

 

Całkowita pojemność

39750 kg

 

W skrzydle znajdują się jedynie zbiorniki nr 2 oraz 3, co przedstawione zostało na rysunku 1. Mając te informacje łatwo policzyć maksymalny ciężar paliwa w skrzydle.

 

Wf = 0.5*(19000+10850) = 14925 kg = 32903.993 lb

 

Na podstawie danych dostępnnych choćby w książce Aerodynamika Tu-154M z 1997 roku można obliczyć wydłużenie skrzydła (jest to wielkość bezwymiarowa, więc nie ma konieczności przeliczania jednostek):

 

A = b^2/S = 37.55^2/180 = 7.833

 

Wartość zbierzności odczytana zostaje z informacji zawartych w Aerodynamika Tu-154M:

 

lambda = 3.48

 

Wartość skosu wynosi 35st.

 

 

Przeciętny współczynnik bezpieczeństwa dla samolotu wynosi około 1.5 i taka wartość zostanie przyjęta ze względu na brak szczegółowych informacji na temat współczynnika bezpieczeństwa samolotu Tu-154M.

 

 

Nz = 1.5

 

 

Następnie należy obliczyć ciśnienie dynamiczne dla prędkości przelotowej samolotu, która wynosi 935 km/hr. Jednocześnie przyjmuje się wartość gęstości powietrza równą 1.15 kg/m^3.

 

q = ro*(v^2)/2 = 1.15*259.93^2/2 = 38849.073 Pa = 5.63 psi

 

Grubość profilu zostaje przyjęta (gdyż skrzydło Tu-154M jest zmienno profilowe, jednak przyjęcie stałej wartości nie wpływa na rząd otrzymanego wyniku, a jedynie na jednostki).

Lubię to! Skomentuj8 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie