Pitanje:
Zašto je pogrešno objašnjenje "zrak putuje veću udaljenost i stvara lift" toliko popularno?
Krumelur
2014-01-19 20:10:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kad sam učio za svoju licencu, jedan od prvih dijagrama kojeg se sjećam bio je o profilu krila. Zrak koji ide oko krila i na gornjoj strani mora putovati duži put, stvarajući tako niži pritisak i prasak, avion leti. Isto objašnjenje već u školi.

Pogledajte moje drugo pitanje: ako je teorija bila ispravna, zašto avioni mogu letjeti obrnuto?

Evo slijedećih koraka: zašto je ova pogrešna teorija toliko popularna i još uvijek dio knjiga?

Ne bi li imalo smisla podučavati studente kako krilo stvarno radi? Mislim, pogledajte samo bilo koji sastanak RC aviona - zapanjit ćete se koji čudni dizajni mogu letjeti ako ima dovoljno snage motora.

Jer to je dovoljno jednostavno da peti razred shvati. :-) Oh, i obično kažem da ako imate dovoljno snage da možete natjerati tanjur da leti. Također, razmatrajući objašnjenje, razmislite o akrobatskim zrakoplovima sa simetričnim profilima. Ni oni ne bi smjeli moći letjeti!
Ali također je jednostavno reći da rode rađaju bebe. To ne znači da je točno.
Nikad nisam rekao da je! :) (a opet još uvijek postoje ljudi koji vjeruju i u rode ....). Ozbiljno, "stvarni" razlog zbog kojeg krila proizvode uzlet strahovito je komplicirana tema s puno različitih čimbenika, a prosječni pilot to jednostavno ne treba razumjeti. S druge strane, kad netko pita pilota zbog čega zrakoplov leti, to zvuči bolje od "čarolije" ili "ne znam, to jednostavno djeluje".
@Lnafziger Ako sjednem u komad šperploče i Oracover, visok 10 000 ft, "magija" je ono što najbolje opisuje. :-)
Veza do izvora koji objašnjava zašto je ovo objašnjenje pogrešno bila bi sjajna, pogotovo za ljude koji nisu upoznati s tom temom. Ne kažem da griješite, ali pomoglo bi vam da bolje razumijete odgovore.
Također pogledajte http://aviation.stackexchange.com/questions/466/how-do-i-explain-what-makes-an-airplane-fly-to-grandma
Mislim da bi ovo moglo trebati prepraviti - onako kako jest, u osnovi traži mišljenje, što znači da ne može biti točnog odgovora. Volim temu, ali mislim da je stvar u tome da se ovo podijeli na razna potpitanja. Možda je ovo dobra ideja Tema tjedna?
Ovaj odgovor (usput ne prihvaćen) pokazuje nešto od onoga što biste morali učiniti da biste dali "stvarno" objašnjenje dizala: http://physics.stackexchange.com/a/77735. NASA također ima web stranicu o različitim objašnjenjima i što nije u redu s njima: http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html. Wikipedia to također lijepo pokriva: http://en.wikipedia.org/wiki/Aerodynamic_lift
@Lnafziger Simetrični profilni profili ne stvaraju uzlet bez napadačkog kuta, pa to zapravo ne diskreditira približavanje 6. razreda. Budući da s napadnim kutom pomičete točku stagnacije, čineći jednu stranu duljom od druge.
Uz linije čudnih dizajna, tu je stari prototip ponovnog ulaska NASA-e M2-F2 (bez pogona) i M2-F3 (raketni motori), gdje je "duža" strana (izbočina) na dnu. Također je rep tup (tu idu raketni motori), bez oštrog zadnjeg ruba (Kutta uvjet). Omjer dizanja i vuče je nizak, ali ovo je prototip ponovnog ulaska, pa visok omjer dizanja i vuče nije cilj, a svemirsko vozilo / zrakoplov mora se nositi s hipersoničnim brzinama. Link na youtube video https://www.youtube.com/watch?v=qxe0Do5Jleo.
Dva odgovori:
#1
+30
p1l0t
2014-01-20 00:15:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kratka je priča da su i Newtonov treći zakon i Bernoullijev učinak dva različita načina objašnjavanja istih pojava. Točne jednadžbe napisane su kako bi se objasnile obje. Treći Newtonov zakon, prisiljavanje zraka i tjeranje zrakoplova, zapravo je učinak dizala, iako nije uzrok. Uzrok dizanja je promjena tlaka.

Laž koja se podučava je obično da se dvije male čestice zraka doista susreću u istoj točki nizvodno na zadnjem rubu krilo istovremeno. Ovo je potpuno lažno. Zapravo, ako biste zapravo pratili dvije čestice zraka, jednu preko vrha, a drugu preko dna, ona koja prelazi vrh krila vjerojatno će stići puno prije od one na dnu! [Iako je udaljenost DALJA] Poprima toliku brzinu. Također se zapravo zapravo više uopće ne sastaju.

Prava ključna veza (koju sam naučio na predavanju iz napredne aerodinamike na ERAU koristeći John. D. Andersonovu knjigu Uvod u Let ) je Kutta-Joukowskyjev teorem. Odvojiti vrijeme da ovo objasnite studentu privatnog pilota vjerojatno bi bilo gubljenje vašeg i njihovog vremena, ali svejedno ću to ovdje sažeti kako bih bio pošten prema pitanju. Pretpostavit ću nestlačivi protok jer se nakon približno .3<-a počinje komplicirati.

Kutta-Joukowskyjev teorem uzima integral brzine pomnožen s kosinusom inkrementalnog kuta udaljenosti duž zatvorene krivulje. To je veličina koja se naziva cirkulacija. Jednadžba dizala tada se formira kao podizanje jednako gustoći (u osnovi nadmorskoj visini) pomnoženoj s brzinom i cirkulacijom. Dakle, ako stvarno želite detaljnije proučiti, evo članka s MIT-a koji objašnjava teoriju potencijalnog protoka .

Ono što ćete otkriti je da je uzrok podizanja doista izravno povezan s Bernoullijevim principom u tome što je promjena tlaka ono što stvara lift. Međutim to nema nikakve veze s česticama koje se nađu na zadnjem rubu, jer se zapravo nikad ne sretnu. To ne odbacuje ni Newtonov treći zakon: podizanje se može objasniti na taj način, ali to je učinak dizala, a ne stvarni uzrok. I da, kao što ste spomenuli, čak i ravna ploča, na primjer, može stvoriti lift kada je postavljena pod kutom točno u vjetrovnom tunelu.

Bi li bilo razumno podizanje ravnih ploča nazivati ​​izravnim podizanjem, a ono proizvedeno diferencijalnim tlakom u krilu (Bernoulli) kao inducirano podizanje? Također, hvala na dvije reference.
Zakrivljeno krilo i ravna ploča stvaraju lift na isti način. Zapravo je vučenje ono što smanjuje zakrivljeno krilo. Iako pošteno zadržavanje graničnog sloja dulje pričvršćeno omogućuje veće podizanje. Oblik krila više služi za duže zadržavanje protoka zraka. Općenito želite više INVISCID protoka, ali zapravo je viskozni granični sloj taj koji drži taj nevidljivi tok. Dakle, oblik krila postaje ravnoteža stvaranja najmanjeg graničnog sloja koji još uvijek može zadržati protok bez odvajanja protoka zraka (staja).
Trebao bih dodati da mnogo toga ovisi o zrakoplovu i njegovoj misiji (aerobatika, trening, lovac, zrakoplov, usisavač itd.)
Podizanje koje stvara krilo točno je jednako masi zraka odbijenog prema dolje ubrzanjem krila koje se zraku prenosi dok se krilo kreće naprijed. Newtonov drugi zakon je zašto krila proizvode uzgon. Bernoullijeva jednadžba izvedena je iz F = MA.
To je točno.
@p1l0t Ovdje ne kupujem argumente uzročnosti. Ako je 'promjena tlaka ono što stvara podizanje', što onda uzrokuje promjenu tlaka? Ne možete jednostavno reći 'Bernoulli' ili 'Kutta-Joukowsky', jer su jednadžbe agnostičke u vezi s uzročno-posljedičnom povezanošću, a svejedno biste morali objasniti zašto se primjenjuju u situaciji kada se krilo kreće kroz inače neograničenu zračnu masu. Svi uzročni lanci vode do Newtona, a do podizanja je reakcija na ubrzanje zraka prema dolje kroz koje prolazi krilo. Za objašnjenje detalja potrebna vam je hidrodinamika, a ne glavni uzrok.
Najbolji dio znanosti je da je još uvijek istina bez obzira kupujete li je ili ne. U svakom slučaju mislim da sam prilično dobro objasnio razliku između uzroka i posljedice i uvrstio neke izvrsne izvore za daljnje čitanje. Možete pokušati reći da je promjena tlaka učinak nečega drugoga, što je učinak nečega drugog itd. Itd., Ali to bi moglo trajati zauvijek. Moja poanta i dalje vrijedi. Također nisam samo JEDNOSTAVNO rekao 'Kutta-Joukowsky', objasnio sam to najbolje što sam mogao (cijeli odlomak) i citirao članak iz MIT-a koji to dalje objašnjava.
@sdenham: Treba vam dinamika fluida da biste objasnili _da_ krilo u prvom redu odbija zrak prema dolje.
To je isti argument koji uvijek iznosim. Stalno me živciraju ljudi koji to pokušavaju iskoristiti kao pitanje. Nekad sam dizajnirao lopatice u mlaznim motorima i one su definitivno imale "usisnu" i "tlačnu" stranu koje su stvarale lift. Naravno da su promijenili i smjer toka, ali to se uvijek doživljavalo kao "efekt".
#2
+20
Steve V.
2014-01-19 23:16:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ne bi li imalo smisla podučavati studente kako krilo stvarno radi?

Ne, ne baš.

Pitajte bilo kojeg (dobrog) CFI-ja i reći će vam da postoje određene teme koje student zaista mora pravilno razumjeti. Primjeri:

  • Što je stabilizirani pristup i kako se njime upravlja? (Razočaravajući broj učenika kaže mi da to znači zadržavanje iste brzine do kraja)
  • Zašto očistimo područje podupirača? (Pomislili biste da bi ovo bilo previše jednostavno za zeznuti se, ali bilo je više učenika nego što imam prste na ruci leptira za gas koji nisu vikali "jasno!" dok već nisu pokrenuli motor .)

I tako dalje.

Kako krilo stvarno djeluje nije jedna od ovih tema - posljedice nesporazuma stabilizirani pristup je da to zeznete i da su vam slijetanja strašna (ili čak opasna). Posljedice nerazumijevanja sigurnosti nosača su da netko izgubi ruku ili umre. Posljedice nerazumijevanja kako krilo generira uzlet su ... pa ... krilo ionako nastavlja letjeti.

Sad, ako je student zrakoplovni inženjer, morat će znati pravu priču, ali za pilota mogu nastaviti u svom neznanju cijelu svoju karijeru i nikada neće imati negativan utjecaj (osim ako u baru ne upoznaju inženjera zrakoplovstva i ne potuku se).

osobno kažem studentima da za pravilno razumijevanje GPS-a morate ući u teoriju relativnosti, ali za funkcionalno, ali netočno razumijevanje, možete to smatrati "DME-u-svemiru". To je vrlo pogrešno na nekoliko razina, ali dovoljno je da se zadovolje potrebe te kategorije učenika - isto kao i objašnjenje razlike tlaka u krilu.

Slažem se s ovim odgovorom, ali bilo bi lijepo kad bi postojao "lagan" opis kako krilo generira uzlet koji nije bio očito u krivu i čak ne bi mogao objasniti nekoliko uobičajenih scenarija. Mislim * što nam još * lažu cijelo ovo vrijeme ??? :)
@Lnafziger - Pa, kao prvo, pravi razlog za TBO vrijeme je zamjena hrčka na kolu tamo.
Haha, to je sigurno jedan jaki hrčak mutant!
Također se slažem s ovim odgovorom, ali pokušao sam objasniti lift koji u mom odgovoru nije bio očito pogrešan, uz neke linkove za daljnje čitanje. Ipak, dao mu je glas. Što se tiče učenika, oni moraju znati da se mogu podići i podići do kritičnog kuta i ne više. Pogledajte što sam tamo radio.
Glasao za vas oboje.
Za pravilno opisivanje nečega do tog detalja ne bi trebalo biti potrebno. Ako uistinu nešto razumijete, čak i GPS, možete to opisati bez matematike. GPS radi zbog vrlo preciznih satova koji mjere vrijeme potrebno za nešto da se dogodi, u ovom slučaju radijski signal, i izvodi se više puta s više mjesta vrlo brzo. Satovi su zaista daleko kako bi olakšali i položaj i matematiku. Također su daleko, tako da ih mogu koristiti manje.
@RowanHawkins - U pravu si. Sve se može * opisati * bez matematike. Ne može se sve * razumjeti * bez matematike.
"više učenika nego što imam prste na ruci s gasom, a koji nisu viknuli" jasno! "dok već ne pokrenu motor." - Ne samo studenti. Vidio sam više od jednog licenciranog pilota kako viče "jasno", a zatim, ne dopuštajući potrebno vrijeme da itko čuje i makne se s puta, pokreće starter.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...