Blog
Fizyka Smoleńska
you-know-who
you-know-who fizyk, pilot z licen. FAA i TC
105 obserwujących 52 notki 735256 odsłon
you-know-who, 13 grudnia 2012 r.

32. "Nie ma nic praktyczniejszego niż dobra teoria"

5574 81 0 A A A
Ontarianski VANs RV6A. YKW ląduje po 3.2 godz i 880 km lotu zatankować w Greensboro, NC, w połowie drogi na Floryde.
Ontarianski VANs RV6A. YKW ląduje po 3.2 godz i 880 km lotu zatankować w Greensboro, NC, w połowie drogi na Floryde.

"Kiedy nie mam żadnego ważnego problemu do rozważenia, uwielbiam rekonstruować dowody fizycznych i matematycznych twierdzeń, ktore dawno już znam. Nie ma w tym żadnego celu, tylko i wyłącznie możliwość oddania się przyjemności myślenia"  [A. Einstein]

  

EINSTEIN

powiedział kiedyś, że polityka jest trudniejsza od fizyki. Kiedy indziej wspomniał, że nie ma nic praktyczniejszego niż dobra teoria. Zostawmy więc politykę, a zajmijmy się przez chwilę czymś co przyda się każdemu chcącemu poznać fizykę latania (w tym także katastrofy smoleńskiej). Zobaczmy jak prosto i pięknie działa zwyczajna beczka lotkowa w nieuszkodzonym samolocie. I ile warte są w praktyce te analityczne teorie, które dwa rozdziały temu opisywałem jako coś, co nie tylko daje niezłe wyniki w porównaniu z obliczeniami wymagajacymi komputera, ale i ma zaletę tego, że własnie nie wymaga żadnej wiary w to, że ktoś dobrze program napisał lub użył. Zobaczmy, jak ta teoria tłumaczy eksperyment, który specjalnie dla was drodzy czytelnicy zrobiłem. Oczywiscie beczkę, trochę taką jak ta smoleńska, minus dramat i ślady trotylu, chyba że piloci, którzy ze mna czasem lataja, je przywlekli gdzieś z dalekich stron świata.

A skoro mowa o teorii i doświadczeniu, to chciałoby się tu dalej iść śladami Einsteina i przytaczać jego bon moty. Ale to niebezpieczne, bo to był niezły kpiarz. Theory is when we know everything but nothing works. Praxis is when everything works but we do not know why. We always end up by combining theory with praxis: nothing works and we do not know why. No, ale dość gadania.

 

CÓŻ PORADZIĆ, LUBIĘ BECZKI

Beczka tupolewa PLF 101 pod Smoleńskim (i to dosłownie pod,  gdyż odbyła się parę chwil po znalezieniu się PLF 101 około 5 metrów pod poziomem pasa startowego 26) była lotkowa, nie autorotacyjna w głębokim przeciągnieciu. Podobne, równie szybkie (kilkusekundowe), robię zawsze kiedy sobie latam, nawet jak lecę na trasie. Jeśli to bezpieczne. Do tego potrzeba dwóch rzeczy: bezpiecznej wysokości (300m lub wyżej nad ziemią, i prędkość nie za mała, żeby beczka się nie przeciągała a dziób nie opadał za bardzo; w moim Van's RV6A rekomendowana jest w przypadku beczki prędkość 120 kt lub więcej, powiedzmy V > 65 m/s; ja robię przy 70 m/s, tego rzędu).

Na blogu Andrzejmata i innych dyskutowano niedawno pewien aspekt beczek, tłumienie obrotu pod wpływem... obrotu. Jak to jest, liczbowo. Andrzejmat w ogóle jest cześciowo 'winny' temu,  że tu pisuję. Rado zadał mi z kolei inspirujace ten rozdział pytanie o szybkość obrotu w hipotetycznej beczce w nieuszkodzonym tupolewie, w moim modelu. To ma zwiazek z pytaniem jak ważne było wychylenie lotek PLF101. Wiemy, że piloci wychylili wolant mocno w prawo po zderzeniu z brzozą Bodina. Później, pod koniec, odpuścili ten skręt wolantu.  Czy miało to wszystko duży wpływ na przebieg beczki?  

Jest więc świetna okazja, żeby wykorzystać prostą teorię samolotu uszkodzonego, z poprzedniego rozdziału nr  30 i ją uzupełnić tak, by dała opis beczki robionej samolotem nieuszkodzonym, RV6A, a może szerszą klasą samolotów.

Ponieważ przyspieszenie kątowe  dω/dt jest zawsze (nawet w przypadku dużego wychylenia lotek, nie koniecznie urwania skrzydła) dość duże, to szybko dochodzi do przyrostu prędkości kątowej wokół osi podłużnej (x), czyli wartości ω. Prędkość chciałaby rosnąć coraz wyżej, mniej więcej liniowo z czasem, jednak nie może, gdyż obrót jest poniekąd samoograniczający się. Im szybciej samolot się przechyla (i im dalej dany kawałek skrzydła leży od osi obrotu - odległość oznaczamy jako y) tym bardziej strumień powietrza "widziany" przez skrzydło odchyla się od swego początkowego kierunku. Opadające skrzydło ma podniesioną do góry lotkę i stąd ma zmniejszony kąt natarcia oraz -zakładamy- proporcjonalnie zmniejszoną siłę nośną; ale "czuje" w dodatku do bardzo szybkiego (V~ 70 m/s) wiatru wiejącego z przodu i tylko nieco z dołu, narastający wraz z rosnącym ω, dodatkowy wiatr od spodu, o szybkości pionowej +ωy. Kiedy zmiana kąta natarcia ze wzgledu na lotke, równa jest mniej więcej zmianie kąta natarcia ze względu na obrót, możemy być pewni, że jesteśmy zbliżeni do sytuacji, w której samolot obraca się, ale już z  dω/dt~0, czyli ω~const.

Oczywiście, lotka nie rozciąga się na całe skrzydło, podczas gdy "wiatr" zwiazany z obrotem -  tak. Żeby wyznaczyć asymptotyczną prędkość obrotu, trzeba zatem uczciwie przecałkowac momenty sił działajace na poszczególne kawałki skrzydła (stateczniki zaniedbujemy). Już to w rodz. 30 robiliśmy zakladając eliptyczny rozkład sił wzdłuż skrzydła, w ten sposób:

Ixx  dω/dt = T = ∫-LL f0 (1 - y2/L2)1/2  y (1 - ω y/Vα0) dy,

gdzie Ixx jest momentem bezwładności,  T oznacza moment sił aerodynamicznych, L oznacza w naszym nieuszkodzonym samolocie pół-rozpiętość skrzydła, np. 18.8 m w TU-154 i 3.5 m w RV6A.

Skomentuj Obserwuj notkę Napisz notkę Zgłoś nadużycie
NEWSY - TOP 5

O mnie

Kopia bloga i komentarzy nie stronicowanych, nie ocenzurowanych, bez reklam - znajduje się tu:

http://fizyka-smolenska.blogspot.com

Mam też aktualny blog tutaj:

http://pawelartymowicz.natemat.pl

Nazywam się Paweł Artymowicz, ale wolę tu występować jako YKW. Latam wzdłuż i wszerz kontynentu amerykańskiego (np. w 2014 r. ponad 50 godzin za sterami i 12 tys. km). Jestem niezłym, szeroko cytowanym profesorem fizyki i astrofizyki (zestawienie ze znanymi osobami poniżej). Mam najwyższe stopnie naukowe nadane przez kilka krajów. Ale cóż, że byłem stypendystą Hubble'a (prestiżowa pozycja fundowana przez NASA) jeśli nie umiałbym nic policzyć i rozwikłać części "zagadki smoleńskiej". To co mowię lub liczę wybroni się samo. Nie mieszam się do polityki, ale gdy polityka zaczyna gwałcić fizykę, a na dodatek moje ulubione hobby - latanie, to bronię tych drugich, obnażając różne obrażające je teorie z zakresu "fizyki smoleńskiej". Zwracam się do was per "drogi nicku", co nie oznacza, że was nie cenię. Wręcz przeciwnie. Zapraszam do obejrzenia wywiadów i felietonow w moim haśle biograficznym na wiki.

[Uzupełnienie o wskaźnikach naukowych (za Google Scholar 2014): mam wysoki indeks Hirscha h=30, i10=41, oraz ponad 4 razy wiecej cytowań na pracę niż średnia w mojej dziedzinie - fizyce. Moja liczba cytowań to ponad 4100. Dla porównania, prof. Binienda miał dużo niższy wskaźnik h=14, 900 cytowań oraz 1.2 razy średnia liczbę cytowań na pracę, w dziedzinie inżynierii. Dr Nowaczyk ma w porównaniu ze mną b. mały samodzielny dorobek naukowy, a dr Szuladziński znikome cytowania. Dużo mniejsze osiągnięcia ma też prof. C. Cieszewski: h=17, i10=25, 1252 cytowań]

Ostatnie notki

Najpopularniejsze notki

Ostatnie komentarze

  • z innych podobnych wiadomości, do Polski przyjechał dziś pierwszy egzemplarz samochodu bmw M5...
  • >> WAtcie pokazali eksperyment z metalowymi ptakami ,który obala hipotezę zniszen skrzydła...
  • pzdr wszystkich milosnikow skrzydel i klap, wlasnie naprawiam laczenie klapy ze skrzydlem i...

Tagi

Tematy w dziale Polityka