Anbefaler en bok: Understanding Flight

[Ilan Sharoni]

Av David F. Anderson og Scott Eberhardt, finns i Stavanger bibliotek.

 

Kort sagt hevder forfatterne at den offisielle forklaringen ikke er riktig, altså at vingen ikke er et halvt venturirør.

Anbefales til alle som vil vite hva som holder flyet i luften, og særlig til de som trodde de vet (som meg selv).

 

Utover flyrelaterte stoff, finns det klar moral med boken: [color:"green"]Ta ikke noen offisiell forklaring for gitt, selv når den kommer fra de som burde vite[/color].

 

 

 

[Øyvind Hansen]

Kan du kort fortelle hva forfatterne hevder er den riktige forklaringen og hvorfor den offisielle ikke er riktig?

[Ilan Sharoni]

Lån helst boken, så får du deres forklaring, ikke min muligens feilaktig tolkning av boken.

 

Den offisielle forklaringen (slik jeg kjenner den) tar utgangspunkt i at luften under vingen og luften over vingen bruker like lang tid å passere vingen. Siden luften over vingen må passere lengre distanse så må den gå fortere – med tilhørende lavere trykk.

Men luften som strømmer over vingen når vingens bakkant før luften som strømmer under. Det betyr at trykket over vingen er lavere enn forklaringen forutsier.

 

Bokens forklaring ta utgangspunkt i at en viskøs fluid prøver å følge overflaten til et legeme den strømmer forbi. Altså: luften ikke følger vingens form bare på grunn av egen trykk, men at vingen trekker til seg luftstrømmen og forandre dens retning. Se her:

 

[image]http://home.broadpark.no/~tamars/coanda.jpg[/image]

 

Vannstrømmen kunne ikke ha bøyd seg av indre krefter, dvs. at skjeen trekker vannet mot seg aktivt.

Luftstrømmen langs øvresiden av vingen, som vannstrømmen i bildet, blir bøyd innover og ned av krefter som kommer fra vingens overflate. Krefter som kjent, kommer alltid parvis. Helt identisk kraft, men med motsatt retning utøves av luftstrømmen på vingen. Denne kraften holder flyet i luften.

Kraftens størrelse er lik luftens hastighet ganger luftens massestrøm (dens vertikalkomponent).

 

Mer kan du lese i boken som du kan bestille gjennom din egen bibliotek.

 

 

[Vidar Øverli]

Hei,

dere trenger forsåvidt ikke låne boken.

Det Ilan snakker om kan dere lese her.(Utdrag fra boken)

[Bjørn Olav Henjum]

Interessant!

[Ilan Sharoni]

Man trenger selvsagt ikke å lese noe som helst, men et norsk utdrag av en tysk avisartikkel som selv er oversatt fra engelsk – les helst boken.

 

Når det gjelder kommentaren som følger av Kristian Fossheim Professor: Han bare gjentar forklaringen med trykkdifferanse uten å motbevise Andersons og Eberhardts teori.

De hevder ikke at undertrykk suger vingen oppover. Det de sier er at overflatefriksjon tvinger luftstrømmen til å bøye seg (noe som er godt demonstrert i bildet ovenfor). En slik bøying krever en kraftkomponent som er i vinkelrett til vingens overflate og av motsatt retning til luftens indre trykk. Dvs ekte trekkraft mellom vingen og luften.

 

Boken går også mye lengre enn vingeteori. Den prøver å forklare alt om flygning uten å bruke matematikk: stabilitet, kraft, energibehov, osv. Jeg har en del spørsmål igjen etter å ha lest boken, men er ganske overbevist på at Bernoullis ligning er kraftig misbrukt i luftfartssammenheng.

 

 

[Vidar Øverli]

Man trenger selvsagt ikke å lese noe som helst, men et norsk utdrag av en tysk avisartikkel som selv er oversatt fra engelsk – les helst boken.

Poenget mitt var at akkurat det temaet du omtaler er det som er omtalt i artikkelen,og jeg synes teorien er bra gjengitt selv om den er oversatt.Men for all del,det er nok masse interessant i den boken for en som er teoretisk nysgjerrig.

Når det gjelder at strømmen følger krumningen er jo ikke det heller akkurat noen nyhet.Det er jo årsaken til at vi benytter flaps,luftstrømmen følger overflaten og får en enda lenger vei å gå,eller som du vil,den vinkelrette kraftkomponenten blir enda større.

[Ilan Sharoni]

småflyflaps forlenger ikke overflaten over vingen, det gjør heller ikke øking av vingens angrepsvinkel. Men begge øker løftet. Om ikke bevis, så i alle fall indikasjon at den tradisjonelle forklaringen er ikke fullstendig.

 

 

 

[Øyvind Hansen]

Om ikke bevis, så i alle fall indikasjon at den tradisjonelle forklaringen er ikke fullstendig.

Ja, den er vel mer ufullstendig og overforenklet enn direkte gal. Mitt inntrykk uten å ha studdert dette noe særlig grundig er at forfatterne bare utdyper den tradisjonelle forklaringen, som jo ikke bruker viskøs hydrodynamikk. Effektene de snakker om er jo likevel direkte forårsaket av fortynningen av luften på toppen av vingen.

 

Uansett burde den vanlige lærebokforklaringen holde i lange baner for et generelt publikum og de fleste piloter, resten blir flisespikkeri overfor et slik publikum.

[Tomas Foosnæs]

småflyflaps forlenger ikke overflaten over vingen, det gjør heller ikke øking av vingens angrepsvinkel. Men begge øker løftet. Om ikke bevis, så i alle fall indikasjon at den tradisjonelle forklaringen er ikke fullstendig.

 

Hva med de småflyene som har Fowler flaps da?

[Vidar Øverli]

småflyflaps forlenger ikke overflaten over vingen,

Nei,de øker angrepsvinkelen og det er riktig som du sier at vinkelen øker løftet.

Helt inntil vinkelen blir så stor at luftstrømmen "slipper taket" i vingeoverflaten,går over fra å være laminær til å bli turbulent.Da er det plutselig ikke noe løft i det hele tatt.

Jeg motsier på ingen måte din fremsatte teori.Jeg tror nok at bildet er mer komplekst enn som så.

Her er litt mer detaljert lektyre om emne.

[Ilan Sharoni]

Mitt inntrykk uten å ha studdert dette noe særlig grundig er at forfatterne bare utdyper den tradisjonelle forklaringen,

Som jeg skrev før: studer boken, ikke ta min versjon som verken riktig eller som stemmer med bokens versjon.

 

Uansett burde den vanlige lærebokforklaringen holde i lange baner for et generelt publikum og de fleste piloter, resten blir flisespikkeri overfor et slik publikum.

A&E sin teori avviker fundamentalt fra den tradisjonelle forklaring:

[*]Ved den tradisjonelle forklaring løftes vingen nedenfra, mens hos A&E trekkes vingen ovenfra.

[*]Ved den tradisjonelle forklaring faller trykket over vingen på grunn av økt hastighet, mens hos A&E økes luftens hastigheten på grunn av fallende trykk.

 

Enten de vil det eller ikke, så trykkdifferanse betyr netto kraft. Men trykkdifferanse utgjør bare en fraksjon av kraften som er nødvendig for å holde flyet i luften.

Her har jeg utledet Bernollis ligning for å finne ut hvor fort må flyet fly for å holde seg i luften etter den tradisjonelle forklaring (vennligst kontroller at jeg har fått det riktig):

 

v = (2mg/(Aq(a-1)))^½

 

Hvor

m er flyets masse

g er tyngdens akselerasjon

A er vingens areal

q er luftens tetthet

a er lengdeforholdet: L(over) / L(under)

 

Jeg satt tall for en modellfly vi har hjemme og fått hastighet som er 5 ganger modellen maks hastighet.

 

det er riktig som du sier at vinkelen øker løftet.

Helt inntil vinkelen blir så stor at luftstrømmen "slipper taket" i vingeoverflaten,går over fra å være laminær til å bli turbulent.Da er det plutselig ikke noe løft i det hele tatt.

Enda et godt eksempel for overlegenheten av A&E sine forklaring. Luftpartiklene i det turbulent området over vingen har mye høyre hastighet, man måtte dermed forvente enda lavere trykk og enda bedre løft. Men om bøying av luftstrømmen holder flyet i lufter, da er det klart at flyet detter ned når luftstrømmen slutter å bøye seg.

 

 

[Vidar Øverli]

Luftpartiklene i det turbulent området over vingen har mye høyre hastighet, man måtte dermed forvente enda lavere trykk og enda bedre løft.

Er det riktig? Luftpartiklene(Les:molekylene)i en turbulent luftstrøm kan vel umulig ha høyere hastighet enn molekyler i en laminær strøm.Jeg snakker nå selfølgelig om hastighet relatert til vingen,eller de øvre upåvirkede luftlag.Molekylenes retning er ikke linjær.De vil også skape problemer når de møter luftmassen fra undersiden av vingen.Her er luftstrømmen laminell og molekylene vil vanskelig la seg forene uten at det skapes mye "drag".

Bernoulli's likning sier jo noe om at summen av dynamisk og statisk trykk er konstant.Synker det dynamiske trykket(molekylenes hastighet over vingen) øker det statiske,ergo blir løftet dårligere.Hva er det da som skjer når du staller i følge din teori?

Forklar gjerne nærmere hva du mener med utsagnet.

[Martin Ernstsen]

Det er mulig dere snakker litt om hverandre. La meg begynne med et sitat fra John S. Denker's See How It Flies:

This is not meant to be an aerodynamics book. If you want to build airplanes, go read an aerodynamics book. If you want to fly airplanes, read this book.

 

Actually, there are two kinds of aerodynamics books on the market:

1. "Aerodynamics for engineers" — The good news is that these books are typically quite detailed and reliable. The bad news is that even the simplest ideas are expressed in mathematical terms; you will need years and years of study in order to understand what is being said. The other bad news is that even if you can follow the math, it won't do you any good during flight. I don't do calculations in the cockpit, and you shouldn't either.

 

 

2. "Aerodynamics for pilots" — Many of these books are bad news all around. They don't really tell you how to build an airplane, and they don't really tell you how to fly it, either. They might tell you that angle of attack is important, but they don't tell you how to perceive angle of attack during flight, or how to control it. What's worse, many of the ideas in these books are just plain wrong.

 

For example, nearly all of the ``aerodynamics for pilots'' books say a wing produces lift because it is curved on top and flat on the bottom. Alas, this isn't correct; it isn't even a useful approximation. We all know that airplanes can fly just fine upside down, which indicates that the difference in shape between top and bottom can't be all that crucial. Besides, some aircraft use symmetric airfoils (where the top is a mirror image of the bottom) and they work just fine.

 

Etter å ha lest den oversatte artikkelen ser det for meg ut som om hovedpoenget til A&E er å få avkreftet myten om det såkalte "principle of equal transit time". Siden dette "prinsippet" åpenbart er feil virker Prof. Fossheim sin kommentar på fysikklærersida litt merkelig. Det vi må huske på er imidlertid:

1. Equal-transit-time forklaringen på løft finner man nesten utelukkende i Denker sine kategori 2 bøker(Cat II-bøker?), og muligens i Illustrert Vitenskap.

2. Prof. Fossheim har sannsynligvis aldri sett en kategori 2 bok, langt mindre lest den. Han leser nok kategori 1, og er lykkelig uvitende om hva mange piloter lærer.

 

Men dette "løftprinsippet" er bare ett eksempel på at når noe er vanskelig å forklare innen flyging(og mye er jo det) så kommer instruktøren/forfatteren med en enkel, men feil forklaring! Jeg synes en slik innstilling er idiotisk og forkastelig. Man kan vel heller si at dette vet jeg ikke? Og hva er det som gjør at disse mytene i pilotmiljøer er så utrolig seiglivete? Andre eksempler er

- Pendeleffekten som gir høyvingede fly bedre stabilitet om lengdeaksen.

- Det berømte "steppet" som får piloter til å klatre over høyden sin for så å "stupe" ned igjen.

- Akselerasjonsfeil på kompasset forklart bare med noe tyngdepunktsgreier, uten å nevne ordet magnetfelt.

 

Håper JAR kan høyne kunnskapsnivået litt.

[Roger Klokset]

Martin, du har for mye fritid.

[Martin Ernstsen]

Har jo ferie!

[Vidar Øverli]

Har jo ferie!

...og så er du oppe å skriver innlegg kl.0738 ???

Det vil jeg kalle å utnytte dagen...

[Ilan Sharoni]

Er det riktig? Luftpartiklene(Les:molekylene)i en turbulent luftstrøm kan vel umulig ha høyere hastighet enn molekyler i en laminær strøm. […]Bernoulli's likning sier jo noe om at summen av dynamisk og statisk trykk er konstant

 

Jeg er nødt til å bruke noen ”type 1” elementer her for å sette ting på plass:

 

I denne diskusjonen (og tilsvarende) må vi alltid plassere observasjonspunktet på flyet, dvs å betrakte systemet som om vingen står stille mens luften strømmer forbi. Det går jo an å gjøre det omvendt, men da er systemet mye mer komplisert.

 

I molekylnivå har fluiddynamikk ingen mening. Ett molekyl kan verken ha trykk eller temperatur. Begrepene representerer makrofenomener som krever interaksjon mellom flere partikler. I fluiddynamikken behandles fluidet som kontinuum, dvs at det kan deles uendelig mange ganger uten at delene forandre deres egenskaper.

 

Bernulllis ligning er egentlig energibalanseligning. I utgaven som brukes i luftfartssammenheng, har balansen fått trykkdimensjon (N/m²) og alle de andre former for energi (som er ikke trykk eller hastighet) ble fjernet.

Energi som kjent, kan verken dukke opp av seg selv eller fordufte, dermed må man anta at når det ene leddet minskes, så må det andre leddes økes (a + b = konstant).

 

Tilbake til saken:

Om en turbulent luftmasse slutter å bevege seg i forhold til vingen, betyr ikke det at hver luftpartikkel i massen står også stille. Tvert imot, partiklene har større kinetisk energi enn partiklene lengre vekk. Men beviser ikke trykkøkningen at partiklene likevel går saktere? Ikke nødvendigvis: Ingenting tilsier at energimengden må være konstant, luften kan jo veksle energi med vingen.

 

 

[Lars Ola Bækkevold]

2. Prof. Fossheim har sannsynligvis aldri sett en kategori 2 bok, langt mindre lest den. Han leser nok kategori 1, og er lykkelig uvitende om hva mange piloter lærer.

 

Tja, det spørs jo hva han er professor i...

[Gjest]

Jag har en god gammal vän som som har både är utbildad Civ. Ing. i Flygteknik, och JAR CPL pilot.

 

Han säger att han aldrig, under sina studier, fått ett klart svar på varför ett flygplan flyger.

Dessutom har han haft en föreläsning där han hörde 3 av världens ledande auktoriteter på aerodynamik (minns inte vilka) bråka i 3 timmar om vad som orsakar lyft...

 

Det finns helt klart flera olika teorier ute och går.

Vem har rätt?

 

Jag vet bara att vi är 4 kollegor i denna tråd som har allt för god tid!

Och snart får jag ännu mer över..!