Tillbaka

Ledaren - V13 2004

 

LEDARE 2004
LEDARE 2003

 

 

Komplicerade saker inom flyget kan kräva förenklade förklaringar för att kreti och pleti (piloter t.ex.) ska kunna förstå. Men om förenklingen är FÖR enkel och dessutom inte är helt sann blir det då inte farligare än att förklara det lite knepigare även om det kräver mer energi ?

Här handlar det om att ett matematiskt komplicerat ämne förenklats så till den milda grad att förklaringen inte överensstämmer med sanningen och vad värre är, den motstridiga förklaringen är sanktionerad på högsta ort !

Det vi talar om är aerodynamik och specifikt lyftkraft hos en vinge. De flesta känner till den populära beskrivningen att ovansidan på en vinge skapar ett "sug" genom sin välvning. Teorin är att luften på ovansidan måste springa fortare än den på undersidan eftersom kompisarna som fick dela på sig i framkanten måste mötas i bakkanten. Med Bernoullis ekvation där statiskt + dynamiskt tryck = konstant får vi logiskt ett lägre statiskt tryck eftersom det dynamiska måste öka, det har ju längre väg att springa.

Kan ju tyckas låta bra. I själva verket springer inte ovansidans luft ikapp undersidans, den hinner långt före, luften på undersidan bromsas nämligen upp !

Den fysikaliska förklaringen till lyftkraft är att luften som flödar förbi en vinge ändrar riktning nedåt efter bakkanten. Det hela är egentligen mycket enkelt. Luften som trycks nedåt med en viss kraft av vingens framfart har en motkraft som verkar till att trycka vingen och därtill hörande flygplan, passagerare och drinkvagnar, uppåt. När kraften uppåt är lika stor som vikten på hela konkarrongen flyger man i det som kallas planflykt, rakt fram utan höjdförändring.

Vi har dryftat ämnet tidigare i MACH, då genom en artikel av aerodynamikern från KTHs vindtunnellaboratorium, Martin Ingelman- Sundberg. Ni som har biblioteket välordnat kan läsa i Nr 56 från 1994.

Vindtunnelbilder bevisar vad som händer med luften, ändå trilskas man i myndighetsleden och håller kvar vid "suget". Visst, det blir undertryck, som ett resultat av flödet över vingen och som för övrigt beror på Coanda-effekten, men det är samverkan mellan ovansidans och undersidans omdirigering av luftströmmen som gör att det flyger. Den som ändå inte tror på detta utan håller luftkompisteorin för sann kan fundera på hur Wright fick sin kärra i luften. Vingarna hade SAMMA välvning på ovansida som undersida - luften torde ha kutat exakt lika fort på båda sidor och således inte skapat något "sug".

Varför har jag nu hakat upp mig på detta. Jo, eftersom jag skall bli mer pilot än jag redan är "tvingas" jag avlägga prov i de teoretiska underligheterna som gör att vi kan ha pilot som yrke. Frågorna på luftfartsverket är entydiga. Ovansidan alstrar lyfkraften - punkt.


Hur har det blivit på det här viset att den populäriserade förklaringen inte rimmar med verkligheten ? Kanske kan det bero på att han som formulerade det hela hos myndigheten inte fattade vad aerodynamikern sa utan bara uppfattade Bernoullis ekvation och luftflöde. Därefter räknade han ut hur det borde vara. Man kan ju undra.

I en annan intressant bok, "Theory of Wing Sections" är det matematiska så komplicerat att en flygplansryttare kan känna sig lite under isen, men det är säkert rätt, jag har inte kontrollräknat, ännu.

Det är inte svårare att förklara lyftkraft med Newtons reaktionslagar, snarare tvärtom, att krafterna motverkas är en intuitiv sak, vi upplever det dagligen på olika sätt och kan relatera till det. För att förklara lyftkraft enligt den populära modellen tar man till papper som man blåser på (Coanda, inte lyftkraft), eller skeden i vattenstrålen (Coanda igen).

Varför ska man inte ligga och flyga i skiktet närmast 1000 fot under och strax bakom ett annat flygplan ? Prova får ni se ! tror ni inte på accelerationsteroin då kan det vara dags att sluta flyga ...

Som avslutning kan man konstatera att sugteorin är delvis rätt. Problemet är att det inte är suget i sig som gör att vi kan flyga utan omdirigeringen av luften. Undertryck blir det, på ovansidan, och övertryck på undersidan, dessa samverkar till att dirigera om luftströmmen nedåt som i sin tur skapar en motkraft och trycker flygplanet uppåt.

För den som vill klura vidare kan ni tänka er en så kallad "klyv klaff". Klaffen berör i det här fallet bara undersidan av vingen, ovansidan ser exakt likadan ut oavsett om klaffen är ute eller inne. En klyvklaff ger i stort sett SAMMA lyftkraftsökning hos en vinge som en "vanlig" klaff, d.v.s. en som förändrar ovansidan och undersidan samtidigt. Om ovansidan vore den primära lyftkraftsalstraren skulle inte en klyvklaff generera samma lyftkraftsökning utan mestadels motstånd.

Vore det inte på tiden att myndigheterna och flygvärlden i stort dammade av sina gamla föreställningar (eller är det stolthet ?) och uppdaterade beskrivningen till den nivå där den borde ligga ?

/KL

Den som vill läsa mer om lyftkraft föreslås läsa Martins artikel från 1994 eller titta in på denna websida: http://www.amasci.com/wing/airfoil.html

 

Gibsons flygskrönikor
 
 
 
Copyright
Mach 2003 - 2004
www.mach-flyg.com
KLweb
Sidan skapad 22 Mars 2004