Eilen (torstaina) TV:stä tuli mielenkiintoinen dokumenttiohjelma, jossa käytiin läpi Ayrton Sennan F1-onnettomuuteen johtaneet syyt. Yksi asia oli kuitenkin pielessä - nimittäin se, että formula-auton sekä lentokoneen siiven synnyttämä nostovoima selitettiin ohjelmassa väärän teorian mukaan.
Ohjelmassa kerrottiin, että nostovoima syntyy ilman kulkiessa nopeammin siiven kuperaa yläpintaa pitkin, jonka seurauksena paine-ero ylä- ja alapinnan välillä synnyttää nostovoiman (Bernoullin teoria). Sinänsähän tuossa Bernoullin teoriassa ei ole mitään vikaa, mutta se ei kuitenkaan aiheuta siiven nostovoimaa (nostovoima syntyy Newtonin 3.lain mukaisesti).
Ihmettelenkin, kuinka tuo väärä teoria edelleen kummittelee monissa paikoissa - jopa joissakin tietosanakirjoissa. Tosin parhaissa teoksissa nostovoima on kyllä selitetty ihan oikein.
Kun minä pikkupoikana ensimmäisen kerran luin jostakin kirjasta juuri tuosta Bernoullin teorian synnyttämästä "nostovoimasta", ajattelin jo silloin mielessäni, että eihän se voi olla totta. Kyseisen teorian mukaanhan esim. F-104 hävittäjä ei lentäisi ollenkaan - sen siipi kun on aivan tasainen ja ohut lituska sekä johtoreunastaan hyvin terävä. Mieleen tuli silloin myös se, miten selkälento voisi onnistua tuon teorian mukaan.
Niin tai näin, väärä teoria nostovoimasta näyttää sitkeästi pysyvän hengissä...
Väärä teoria
20
8263
Vastaukset
- Mielikäinen
Voisitko kertoa edes jonkinlaiset perusteet väitteellesi. Minulle on useassa ilmailualan oppilaitoksessa sinun mukaasi puhuttu pelkkä pa**aa...
- Stube
En ota kantaa noihin oppilaitosasioihin - sen voin todeta kuitenkin, että Bernoullin teoriaa tarjotaan monessa paikassa varsin virheellisesti nostovoiman aiheuttajaksi.
Nostovoima syntyy kuitenkin Newtonin 3.lain periaatteen mukaisesti - eli jokaisella voimalla on yhtä suuri, mutta vastakkainen (vasta)voima. Toisin sanoen siipi "taittaa" ohivirtaavan ilman alaspäin ja ilma työntää vastavoimana siipeä ylöspäin.
Käväisepä huviksesi vaikkapa NASAn sivuilla (esim. http://wright.grc.nasa.gov/airplane/newton3.html).
Tässä tekstiä lyhyesti tuolta sivulta:
Powered aircraft are an excellent example of the application of the third law of motion. Both the lift and thrust of the Wright 1903 Flyer can be explained by the third law. Considering the generation of lift by the wing of the aircraft, the air moving past the wing is deflected downward by the shape and the motion of the wing. The wing exerts a force, or action, on the air and in re-action the wing is pushed upward by the air.
Sivustolta löytyy myös tekstiä vääristä teorioista, kuten juuri tuosta case-Bernoullista:
There are many explanations for the generation of lift found in encyclopedias, in basic physics textbooks, and on Web sites. Unfortunately, many of the explanations are misleading and incorrect. Theories on the generation of lift have become a source of great controversy and a topic for heated arguments for many years. One of the most popular incorrect theories states that the upper surface of an airfoil is shaped longer than the lower surface so that the flow over the top travels faster to reach the trailing edge at the same time. - Peak
Stube kirjoitti:
En ota kantaa noihin oppilaitosasioihin - sen voin todeta kuitenkin, että Bernoullin teoriaa tarjotaan monessa paikassa varsin virheellisesti nostovoiman aiheuttajaksi.
Nostovoima syntyy kuitenkin Newtonin 3.lain periaatteen mukaisesti - eli jokaisella voimalla on yhtä suuri, mutta vastakkainen (vasta)voima. Toisin sanoen siipi "taittaa" ohivirtaavan ilman alaspäin ja ilma työntää vastavoimana siipeä ylöspäin.
Käväisepä huviksesi vaikkapa NASAn sivuilla (esim. http://wright.grc.nasa.gov/airplane/newton3.html).
Tässä tekstiä lyhyesti tuolta sivulta:
Powered aircraft are an excellent example of the application of the third law of motion. Both the lift and thrust of the Wright 1903 Flyer can be explained by the third law. Considering the generation of lift by the wing of the aircraft, the air moving past the wing is deflected downward by the shape and the motion of the wing. The wing exerts a force, or action, on the air and in re-action the wing is pushed upward by the air.
Sivustolta löytyy myös tekstiä vääristä teorioista, kuten juuri tuosta case-Bernoullista:
There are many explanations for the generation of lift found in encyclopedias, in basic physics textbooks, and on Web sites. Unfortunately, many of the explanations are misleading and incorrect. Theories on the generation of lift have become a source of great controversy and a topic for heated arguments for many years. One of the most popular incorrect theories states that the upper surface of an airfoil is shaped longer than the lower surface so that the flow over the top travels faster to reach the trailing edge at the same time.Kukaan ei ole väittänyt nostovoiman syntyvän pelkästään bernoullin lakien mukaan. Tosiasia kuitenkin on että siipi jossa kuperuutta tuottaa paine eron ylä- ja alapinna välille jossa yläpinnan paine on pienenmpi kuin vapaan ilmamassan. Tämä paineero syntyy myös kohtauskulman ollessa nolla. Kun taas suoralevy ei synnytä nostovoimaa kohtauskulmalla nolla.
tämän voit todeta esim. nasan FoilSim:llä.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/foil2.html - Stube
Peak kirjoitti:
Kukaan ei ole väittänyt nostovoiman syntyvän pelkästään bernoullin lakien mukaan. Tosiasia kuitenkin on että siipi jossa kuperuutta tuottaa paine eron ylä- ja alapinna välille jossa yläpinnan paine on pienenmpi kuin vapaan ilmamassan. Tämä paineero syntyy myös kohtauskulman ollessa nolla. Kun taas suoralevy ei synnytä nostovoimaa kohtauskulmalla nolla.
tämän voit todeta esim. nasan FoilSim:llä.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/foil2.htmlEnsimmäinen lauseesi meni jo mönkään ("Kukaan ei ole väittänyt nostovoiman syntyvän pelkästään bernoullin lakien mukaan"). Näin asia nimenomaan hyvin monessa paikassa selitetään - esim. kirjoissa ym. "tieto"teoksissa ja näköjään jopa joissain oppilaitoksissa. Newtonin laista tässä yhteydessä ei puhuta yhtään mitään.
Käväisepä NASAn sivulla:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong1.html
Tuolla sivulla käsitellään nimenomaan virheellistä teoriaa (incorrect theory), joka liittyy tähän Bernoulli-asiaan. - Mielikäinen
Stube kirjoitti:
Ensimmäinen lauseesi meni jo mönkään ("Kukaan ei ole väittänyt nostovoiman syntyvän pelkästään bernoullin lakien mukaan"). Näin asia nimenomaan hyvin monessa paikassa selitetään - esim. kirjoissa ym. "tieto"teoksissa ja näköjään jopa joissain oppilaitoksissa. Newtonin laista tässä yhteydessä ei puhuta yhtään mitään.
Käväisepä NASAn sivulla:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong1.html
Tuolla sivulla käsitellään nimenomaan virheellistä teoriaa (incorrect theory), joka liittyy tähän Bernoulli-asiaan.Jostain syystä et ilmeisesti kokeillu tuota foilsimiä, etkä lukenut antamaasi linkkisivua kokonaan. Jos olisit tarkastellut NASA:n simulaation avulla siiven muodon vaikutusta voisit todeta kaarevuuden siivessä aiheuttavan paine-eron. MOT
Lisäksi antamallasi sivulla on kerrottu erittäin mielenkiintoisia asioita jotka eivät ehkä kaikille aukea. Nyt myöskin todistettua.
Jätän tämän keskustelun tähän koska:
1.En väittele idioottien kanssa, siksi että ne vetävät omalle tasolleen ja siten voittavat.
2.Tälle palstalle kirjoittavat sittenkin pelkät olohuone teoreetikot. - Stube
Mielikäinen kirjoitti:
Jostain syystä et ilmeisesti kokeillu tuota foilsimiä, etkä lukenut antamaasi linkkisivua kokonaan. Jos olisit tarkastellut NASA:n simulaation avulla siiven muodon vaikutusta voisit todeta kaarevuuden siivessä aiheuttavan paine-eron. MOT
Lisäksi antamallasi sivulla on kerrottu erittäin mielenkiintoisia asioita jotka eivät ehkä kaikille aukea. Nyt myöskin todistettua.
Jätän tämän keskustelun tähän koska:
1.En väittele idioottien kanssa, siksi että ne vetävät omalle tasolleen ja siten voittavat.
2.Tälle palstalle kirjoittavat sittenkin pelkät olohuone teoreetikot.Tuohon toteaisin vain, että epäkorrekti kielenkäyttö on yleensä merkki omasta epävarmuudesta. Enkä minä ala väitellä tästä asiasta, koska faktat on kaikkien luettavissa NASAn sivuilla. Et ilmeisesti tutustunut tuohon väärän teorian sivuun, jossa käsiteltiin Bernoullin lain soveltamista nostovoimaan (huom. tässä ei ole kyse siitä, etteikö paineenvaihtelua tapahtuisi vaan siitä, että nostovoima ei synny Bernoullin periaatteen mukaan). Kävin kyllä mainitsemallasi sivulla ja totesin, että myös täysin litteä levy aiheuttaa nostovoimaa nolla-kohtauskulmalla jos sitä käyristää (ylä ja alapinta ovat tällöin yhtä pitkät).
Valitettavasti fysiikka ei ole minun keksimääni, eikä muutenkaan makuasia, joten siitä on vähän paha väitellä.
Hyvää joulun odotusta! - piraattipilotti
Stube kirjoitti:
Tuohon toteaisin vain, että epäkorrekti kielenkäyttö on yleensä merkki omasta epävarmuudesta. Enkä minä ala väitellä tästä asiasta, koska faktat on kaikkien luettavissa NASAn sivuilla. Et ilmeisesti tutustunut tuohon väärän teorian sivuun, jossa käsiteltiin Bernoullin lain soveltamista nostovoimaan (huom. tässä ei ole kyse siitä, etteikö paineenvaihtelua tapahtuisi vaan siitä, että nostovoima ei synny Bernoullin periaatteen mukaan). Kävin kyllä mainitsemallasi sivulla ja totesin, että myös täysin litteä levy aiheuttaa nostovoimaa nolla-kohtauskulmalla jos sitä käyristää (ylä ja alapinta ovat tällöin yhtä pitkät).
Valitettavasti fysiikka ei ole minun keksimääni, eikä muutenkaan makuasia, joten siitä on vähän paha väitellä.
Hyvää joulun odotusta!Aerodynamiikka on mielenkiintoinen ala, koska absoluuttista totuutta voimien synnystä ei ole kukaan pystynyt todistamaan. Tällä hetkellä vallitsee kolme kilpailevaa teoriaa: Bernoullin laki, Impulssiteoria (Stuben/NASAn näkemys) ja sitten teoreettisen fysiikan taitajien suosima sirkulaatioteoria.
Bernoullin laki, oli se oikeassa tai väärässä, tuppaa vaan toimimaan helkutin hyvin varsinkin subsoonisilla nopeuksilla. NACA -profiili kun pystyy synnyttämään nostetta jo 0- kohtauskulmallakin. Bernoullin laki kun taas ei enää tahdo toimia kun virtaus irtoaa siiven pinnasta, eli yliääninopeuksilla. Tällöin taas impulssiteoria toimii paremmin.
Yhtä lailla kaikki nämä teoriat ovat empiiriseen kokemukseen nojautuvia. Ehkä tieteemme joskus pääsee siihen vaiheeseen, että kaikki ilmiöt pystytään selittämään ja ennustamaan absoluuttisen oikealla teorialla. Siihen saakka arvaillaan. - Stube
piraattipilotti kirjoitti:
Aerodynamiikka on mielenkiintoinen ala, koska absoluuttista totuutta voimien synnystä ei ole kukaan pystynyt todistamaan. Tällä hetkellä vallitsee kolme kilpailevaa teoriaa: Bernoullin laki, Impulssiteoria (Stuben/NASAn näkemys) ja sitten teoreettisen fysiikan taitajien suosima sirkulaatioteoria.
Bernoullin laki, oli se oikeassa tai väärässä, tuppaa vaan toimimaan helkutin hyvin varsinkin subsoonisilla nopeuksilla. NACA -profiili kun pystyy synnyttämään nostetta jo 0- kohtauskulmallakin. Bernoullin laki kun taas ei enää tahdo toimia kun virtaus irtoaa siiven pinnasta, eli yliääninopeuksilla. Tällöin taas impulssiteoria toimii paremmin.
Yhtä lailla kaikki nämä teoriat ovat empiiriseen kokemukseen nojautuvia. Ehkä tieteemme joskus pääsee siihen vaiheeseen, että kaikki ilmiöt pystytään selittämään ja ennustamaan absoluuttisen oikealla teorialla. Siihen saakka arvaillaan.Jep, totta on, että aerodynamiikka on mielenkiintoinen ala. Palaan kuitenkin aivan toviksi vielä alkuperäisen "ongelman" pariin, koska aihepiiri näyttää hieman rönsyilevän pois siitä, mitä ajoin takaa.
Ongelman nimi oli se, millä tavoin useat "teokset" selittävät nostovoiman syntyvän. Näissä teoksissa puhutaan puhtaasti siitä, että siiven yläpinta on kupera ja tämän johdosta ilman on kuljettava yläpinnalla pidempi matka kuin alapinnalla ja tämä "johtaa" nostovoimaan (tässä kohdassa teokset myös viittaavat Bernoullin teoriaan). Juuri tällä tavoin nostovoima esitettiin myös Ayrton Sennasta kertovassa dokumentissa.
Kuitenkin eräissä lentokoneissa käytetään siiven ylä- ja alapinnalla samanlaista profiilia - NASAn sivuilta ilmenee, että joissakin koneissa alapinta on jopa pidempi. Toisaalta taas eräissä koneissa (esim. hävittäjissä) on hyvin ohuet ja tasaiset siivet. Tästä huolimatta nämä koneet pysyvät ilmassa.
Lisäksi on muistettava, että lentokoneilla lennetään myös selkä-lentoa, jolloin siiven kupera yläpinta osoittaa kohti maata.
Tässä siis pari käytännön esimerkkiä, jotka eivät mitenkään tue kuperan yläpinnan -teoriaa.
Tarkoitukseni ei ole kiistää sitä, etteikö pinnoilla tapahtuisi paineenvaihtelua. Sen pystyy erinomaisesti toteamaan NASAn sivuilla. Samalla siellä voi kuitenkin todeta, ettei nostovoima edellytä "pidempää" siiven yläpintaa - eli tasainen levy synnyttää nostovoimaa jo pienellä kohtauskulmalla ja toisaalta tasainen levy synnyttää nostovoimaa myös 0-kohtauskulmalla, jos sitä käyristää hivenenkin.
Uskon joka tapauksessa, että NASAsta lötyy melko hyvää asiantuntemusta tästä aiheesta. - Wilbur
Stube kirjoitti:
Jep, totta on, että aerodynamiikka on mielenkiintoinen ala. Palaan kuitenkin aivan toviksi vielä alkuperäisen "ongelman" pariin, koska aihepiiri näyttää hieman rönsyilevän pois siitä, mitä ajoin takaa.
Ongelman nimi oli se, millä tavoin useat "teokset" selittävät nostovoiman syntyvän. Näissä teoksissa puhutaan puhtaasti siitä, että siiven yläpinta on kupera ja tämän johdosta ilman on kuljettava yläpinnalla pidempi matka kuin alapinnalla ja tämä "johtaa" nostovoimaan (tässä kohdassa teokset myös viittaavat Bernoullin teoriaan). Juuri tällä tavoin nostovoima esitettiin myös Ayrton Sennasta kertovassa dokumentissa.
Kuitenkin eräissä lentokoneissa käytetään siiven ylä- ja alapinnalla samanlaista profiilia - NASAn sivuilta ilmenee, että joissakin koneissa alapinta on jopa pidempi. Toisaalta taas eräissä koneissa (esim. hävittäjissä) on hyvin ohuet ja tasaiset siivet. Tästä huolimatta nämä koneet pysyvät ilmassa.
Lisäksi on muistettava, että lentokoneilla lennetään myös selkä-lentoa, jolloin siiven kupera yläpinta osoittaa kohti maata.
Tässä siis pari käytännön esimerkkiä, jotka eivät mitenkään tue kuperan yläpinnan -teoriaa.
Tarkoitukseni ei ole kiistää sitä, etteikö pinnoilla tapahtuisi paineenvaihtelua. Sen pystyy erinomaisesti toteamaan NASAn sivuilla. Samalla siellä voi kuitenkin todeta, ettei nostovoima edellytä "pidempää" siiven yläpintaa - eli tasainen levy synnyttää nostovoimaa jo pienellä kohtauskulmalla ja toisaalta tasainen levy synnyttää nostovoimaa myös 0-kohtauskulmalla, jos sitä käyristää hivenenkin.
Uskon joka tapauksessa, että NASAsta lötyy melko hyvää asiantuntemusta tästä aiheesta.Ihmetyttää pikkasen, miten vähän huomioidaan kohtauskulman vaikutusta nostovoiman syntyyn. Koneilla, joilla lennetään selkälentoa, on yleensä symmetriset siipiprofiilit. Eli siipi voi tuottaa nostovoimaa kumpaan suuntaan tahansa kohtauskulmasta riippuen.
Hävittäjissä on ohuet ja teräreunaiset siivet, koska tavan "cessna-pfofiililla" ei ole mitään asiaa yliääninopeuksille, joka on oma maailmansa. Hävittäjän yliäänisiipi tuottaa surkeasti nostovoimaa pienillä nopeuksilla ja pienillä kohtauskulmilla.
Muistan kuulleeni joskus, että nostovoiman tuotto jakautuu paine-eron ja alastaipuman kesken noin suhteessa 70/30, mutta riippuu varmasti todella paljon profiilista. Se ihmetyttää, että jos 1m3 ilmaa painaa 1,225 kg, niin paljonko ilmaa on poikkeutettava, jotta 400 000 kg painava kone pysyy ilmassa. - ÄmDee
Wilbur kirjoitti:
Ihmetyttää pikkasen, miten vähän huomioidaan kohtauskulman vaikutusta nostovoiman syntyyn. Koneilla, joilla lennetään selkälentoa, on yleensä symmetriset siipiprofiilit. Eli siipi voi tuottaa nostovoimaa kumpaan suuntaan tahansa kohtauskulmasta riippuen.
Hävittäjissä on ohuet ja teräreunaiset siivet, koska tavan "cessna-pfofiililla" ei ole mitään asiaa yliääninopeuksille, joka on oma maailmansa. Hävittäjän yliäänisiipi tuottaa surkeasti nostovoimaa pienillä nopeuksilla ja pienillä kohtauskulmilla.
Muistan kuulleeni joskus, että nostovoiman tuotto jakautuu paine-eron ja alastaipuman kesken noin suhteessa 70/30, mutta riippuu varmasti todella paljon profiilista. Se ihmetyttää, että jos 1m3 ilmaa painaa 1,225 kg, niin paljonko ilmaa on poikkeutettava, jotta 400 000 kg painava kone pysyy ilmassa.MD11:n siipipinta-ala on yli 300m2, joten paine-eroksi(noste) riittää reilut 0,1bar.(400000kg/340m2)
- oli
ÄmDee kirjoitti:
MD11:n siipipinta-ala on yli 300m2, joten paine-eroksi(noste) riittää reilut 0,1bar.(400000kg/340m2)
En kyllä äkkisiltään osaa sanoa muuta kuin sen että paine erot ovat joka tapauksessa avain asemassa tuossa ilmiössä. Siihen missä muodossa en ainakaan vielä uskalla sanoa mitään.
- Maallikko
Stube kirjoitti:
Jep, totta on, että aerodynamiikka on mielenkiintoinen ala. Palaan kuitenkin aivan toviksi vielä alkuperäisen "ongelman" pariin, koska aihepiiri näyttää hieman rönsyilevän pois siitä, mitä ajoin takaa.
Ongelman nimi oli se, millä tavoin useat "teokset" selittävät nostovoiman syntyvän. Näissä teoksissa puhutaan puhtaasti siitä, että siiven yläpinta on kupera ja tämän johdosta ilman on kuljettava yläpinnalla pidempi matka kuin alapinnalla ja tämä "johtaa" nostovoimaan (tässä kohdassa teokset myös viittaavat Bernoullin teoriaan). Juuri tällä tavoin nostovoima esitettiin myös Ayrton Sennasta kertovassa dokumentissa.
Kuitenkin eräissä lentokoneissa käytetään siiven ylä- ja alapinnalla samanlaista profiilia - NASAn sivuilta ilmenee, että joissakin koneissa alapinta on jopa pidempi. Toisaalta taas eräissä koneissa (esim. hävittäjissä) on hyvin ohuet ja tasaiset siivet. Tästä huolimatta nämä koneet pysyvät ilmassa.
Lisäksi on muistettava, että lentokoneilla lennetään myös selkä-lentoa, jolloin siiven kupera yläpinta osoittaa kohti maata.
Tässä siis pari käytännön esimerkkiä, jotka eivät mitenkään tue kuperan yläpinnan -teoriaa.
Tarkoitukseni ei ole kiistää sitä, etteikö pinnoilla tapahtuisi paineenvaihtelua. Sen pystyy erinomaisesti toteamaan NASAn sivuilla. Samalla siellä voi kuitenkin todeta, ettei nostovoima edellytä "pidempää" siiven yläpintaa - eli tasainen levy synnyttää nostovoimaa jo pienellä kohtauskulmalla ja toisaalta tasainen levy synnyttää nostovoimaa myös 0-kohtauskulmalla, jos sitä käyristää hivenenkin.
Uskon joka tapauksessa, että NASAsta lötyy melko hyvää asiantuntemusta tästä aiheesta.Kun kivenkin heittää, se lentää komeasti. Menee vieläpä yläviistoon, eikä siipiä lainkaan.
Mutta lento johtuu työntövoimasta, joka heiton seurauksena kiveen vaikuttaa. Vasta kun työntövoima heikkenee, alkaa kivi kaartaa alaspäin.
Työntövoimahan se pitää lentokonettakin ilmassa. Ja kun on työntövoimaa tarpeeksi, ei ole väliä, onko siinä siipiä lainkaan.
Esim. raketti lentää melko korkeallekin, huomauttaisin. Ja ohjaus tapahtuu rakettimoottoreiden eriaikaisella käytöllä.
Niin, että ei kai se selkälento mikään ihme ole, niin kauan, kuin moottorit toimivat.
Että toivottavasti ette ole mitään ilmailun ammattilaisia, kun teillä ei näytä minkäänlaista loogista päättelykykyä olevan. - oli
Maallikko kirjoitti:
Kun kivenkin heittää, se lentää komeasti. Menee vieläpä yläviistoon, eikä siipiä lainkaan.
Mutta lento johtuu työntövoimasta, joka heiton seurauksena kiveen vaikuttaa. Vasta kun työntövoima heikkenee, alkaa kivi kaartaa alaspäin.
Työntövoimahan se pitää lentokonettakin ilmassa. Ja kun on työntövoimaa tarpeeksi, ei ole väliä, onko siinä siipiä lainkaan.
Esim. raketti lentää melko korkeallekin, huomauttaisin. Ja ohjaus tapahtuu rakettimoottoreiden eriaikaisella käytöllä.
Niin, että ei kai se selkälento mikään ihme ole, niin kauan, kuin moottorit toimivat.
Että toivottavasti ette ole mitään ilmailun ammattilaisia, kun teillä ei näytä minkäänlaista loogista päättelykykyä olevan.kylläpäs te yksinkertaistatte.
- muusikko...-
Maallikko kirjoitti:
Kun kivenkin heittää, se lentää komeasti. Menee vieläpä yläviistoon, eikä siipiä lainkaan.
Mutta lento johtuu työntövoimasta, joka heiton seurauksena kiveen vaikuttaa. Vasta kun työntövoima heikkenee, alkaa kivi kaartaa alaspäin.
Työntövoimahan se pitää lentokonettakin ilmassa. Ja kun on työntövoimaa tarpeeksi, ei ole väliä, onko siinä siipiä lainkaan.
Esim. raketti lentää melko korkeallekin, huomauttaisin. Ja ohjaus tapahtuu rakettimoottoreiden eriaikaisella käytöllä.
Niin, että ei kai se selkälento mikään ihme ole, niin kauan, kuin moottorit toimivat.
Että toivottavasti ette ole mitään ilmailun ammattilaisia, kun teillä ei näytä minkäänlaista loogista päättelykykyä olevan.miksi purjekoneella voi lentää selkälentoa
- niinpä
muusikko...- kirjoitti:
miksi purjekoneella voi lentää selkälentoa
tätä keskustelua.
- Gravitaatio
Maallikko kirjoitti:
Kun kivenkin heittää, se lentää komeasti. Menee vieläpä yläviistoon, eikä siipiä lainkaan.
Mutta lento johtuu työntövoimasta, joka heiton seurauksena kiveen vaikuttaa. Vasta kun työntövoima heikkenee, alkaa kivi kaartaa alaspäin.
Työntövoimahan se pitää lentokonettakin ilmassa. Ja kun on työntövoimaa tarpeeksi, ei ole väliä, onko siinä siipiä lainkaan.
Esim. raketti lentää melko korkeallekin, huomauttaisin. Ja ohjaus tapahtuu rakettimoottoreiden eriaikaisella käytöllä.
Niin, että ei kai se selkälento mikään ihme ole, niin kauan, kuin moottorit toimivat.
Että toivottavasti ette ole mitään ilmailun ammattilaisia, kun teillä ei näytä minkäänlaista loogista päättelykykyä olevan."Mutta lento johtuu työntövoimasta, joka heiton seurauksena kiveen vaikuttaa. Vasta kun työntövoima heikkenee, alkaa kivi kaartaa alaspäin."
Kun kivi on irronnut kädestä eli lennon aikana, siihen ei vaikuta enää mikään työntövoima.
Heittämisessä annettu liike-energia jatkaa kiven kulkua annettuun suuntaan nopeudella jolla se on irronnut kädestä. Kiveen alkaa heti vaikuttaa kiihtyvyys kohti maan pintaa eli nopeus alkaa heti hidastumaan kunnes maan vetovoima on kokonaan eliminoinut ylöspäin suuntautuneen liike-energian ja kivi putoaa samalla kiihtyvyydellä jolla se hidastui.
- Insinööri
Tällä palstalla Stube on lähinnä totuutta. Tuo Bernoullin lain väen vängällä sovittaminen nostovoimaa selittämään on Bernoullin väärinkäyttöä. Silti sitä näkee mm. joissakin fysiikan kirjoissa lentokoulujen materiaalista puhumattakaan! Se, että väärä selitys esiintyy monessa paikassa ei tee siitä oikeaa. Miljoona kärpästä voi siis sittenkin olla väärässä!
Vaikka Bernoullia ei suoraan voikaan soveltaa nostovoimaan (et voi laskea siiven kokonaisnostovoimaa Bernoullin lailla), on paine-eroilla oma merkityksensä nostovoiman synnyssä.
Pelkkä Bernoulli ei siis selitä selkälentoa eikä suoria profiileja. Selitys joka perustuu eri pituisiin matkoihin siiven ylä- ja alapinnalla on lienee peräisin yrityksestä selittää Bernoullin lakia. Alkuperäinen Bernoullihan soveltuu tapauksiin, joissa virtaus kuristuu. Siivessä tälläistä kuristuskohtaa ei ole, vaan kupera puoli on vapaassa ilmatilassa kuten siiven vastapuolikin (poikkeuksena maavaikutuksessa lentäminen).
On hyvä huomata, että myös pyörivä pallo tai sylinteri aiheuttaa nostovoimaa, vaikka profiili on symmetrinen. Näyttäisi myös siltä, ettei pyöreällä profiililla myöskään ole kohtauskulmaa. Kierteellä lyöty pallo kaartaa - ilmiö jota taitavat tennispelaajat, lentopalloilijat tai pesäpalloilijat osaavat hyödyntää vaikka eivät aerodynamiikkaa ymmärtäisikään.
Mikä selittää pyöreän ja pyörivän profiilin nostovoiman? Selitys on juuri pyörimisliikeessa. Pyöreän sylinterin ja virtauksen välillä on rajakerros. Sylinterin (tai pallon) pyörimisliike saa virtauskitkan ansiosta muutettua tämän rajakerroksen ominaisuuksia siten, että ns. patopiste siirtyy sen verran, että efektiivinen virtaus kohtaakin tämän pyöreän profiilin tietyllä kohtauskulmalla josta taas seuraa se, että profiilin ohi kulkeva virtaus taittuu alas profiilin jälkeen. Tätä ilmiötä sanotaan sirkulaatioksi. Pyöreällä profiililla se saadaan aikaan profiilin pyörimisliikkeellä, muilla profiileilla kohtauskulman sekä siiven kuperan profiilin avulla - kumpikin näistä aikaansaa oman osuutensa tästä sirkulaatiovirtauksesta.
Sirkulaatiovirtaus on siiven yläpinnalla taaksepäin ja alapinnalla eteenpäin (siis silloin kun siipi tuottaa nostovoimaa. Sirkulaatio puolestaan aikaansaa päävirtauksen alastaittumisen siiven takana joka puolestaan aiheuttaa nostovoiman Newtonin III:n mukaisesti. Nostovoima ei siis ole mikään yksinkertainen asia, vaan on monen ilmiön yhteisvaikutus. Nostoviman matemaattinen käsitteleminen virtauskenttiä mallintaen on äärimmäisen mutkikasta ja vaatii nablan pyöritystä enemmän kuin hauskuus edellyttäisi.
Mikä sitten on paine-erojen vaikutus nostovoimaan? Sirkulaatio siis synnyttää efektiivisen kohtauskulman ja nostovoima on riippuvainen tästä kohtauskulmasta sekä virtausnopeudesta. Virtauksen on myös pysyttävä kiinni profiilissa, jotta profiili voisi sirkulaation avulla taittaa sen alas. Mikäli siiven yläpinnalle saadaan aikaan alipainetta, pysyy virtaus siinä kiinni suuremmalla kohtauskulmalla kuin ilman alipainetta. (Toisaalta tästä voidaan olla eri mieltä: synnyttääkö sirkulaatio alipaineen siiven yläpinnalle vai synnyttääkö alipaine sirkulaation? Kumpi oli ensin, muna vai kana?)
Suurempi kohtauskulma puolestaan aiheuttaa suuremman nostevoiman. Siksi kupera profiili antaa paremman nosteen samalla kohtauskulmalla kuin tasainen levy, ts. kupera profiili pystyy imemeään virtauksen kiinni profiiliin suuremmilla kohtauskulmilla kuin suora levy. Sama pätee käyristettyyn levyyn, vaikka yläpinnan ja alapinnan pituus olisi sama. Oleellisinta on muoto, ei ero matkassa. Mikään fysiikan laki ei nimittäin vaadi sitä, että siiven yläpinnalla liikkuva ilmamolekyylin pitäisi kohdata sen pari jättöreunalla joka on matkannutkin siiven alapintaa pitkin. Siksi selitys yhtä pitkästä matka-ajasta siiven ylä- ja alapinnalla ei pidä paikkaansa. Sirkulaation vaikutuksesta yläpinnan molekyyli on jo jättänyt siiven siinä vaiheessa kun alapinnan molekyyli tekee vielä matkaansa.
Miksi sitten kupera siipiprofiili tuottaa nostevoiman jo kohtauskulmalla nolla, vaikka suora levy ei sitä tee? Ilmiö voidaan selittää jälleen sirkulaation avulla. Virtaus jakaantuu siiven ylä- ja alapinnalle tietyssä pisteessä, ns. patopisteessä. Tämä patopiste ei useinkaan sijaitse virtauksessa olevassa siivessä profiilin etummaisessa kohdassa, vaan sirkulaation vaikutuksesta se on siirtynyt kohti alareunaa. Siksi tietyt profiilit voivat tuottaa nostovoimaa vielä jopa negatiivisillakin geometrisilla kohtauskulmilla. Efektiivinen kohtauskulma on silti vielä positiivinen. Tämä efektiivinen kohtauskulma riippuu nimittäin patopisteen sijainnista ja sen sijaintiin taas vaikuttaa siiven profiili (eli muoto) ja muut virtauksen ohjailuun käytetyt laitteen ja keinot (etureunasolakot, laskulaipat, alipaineimu siiven yläpinnalla jne.).
Tämä selittää senkin, miksi esim. pikku-Cesnnan sakkauskohtauskulma suurenee täysillä laipoilla. Lentokäsikirjan mukaan laippoja otettaessa sakkasnopeus pienenee, mutta ilmiö miksi on näin, johtuu suuremmasta sakkauskohtauskulmasta, joka mahdollistaa lentämisen suuremmalla kohtauskulmalla. Tosiasiassa laippoja otettaessa koko siiven efektiivinen profiili muuttuu, jolloin myös patopisteen sijainti muuttuu. Sakkausvaroittimen toiminta perustuu myös patopisteen sijaintiin. Sakkausvaroittimen aukko on sijoitettu kohtaan, missä patopiste voi enimmillään olla. Patopisteen siirtyessä tämän pisteen ohi, virtaus irtoaa siivestä eikä sirkulaatiota enää esiinny ja nostovoima romahtaa. Sakkaavakin siipi siis vielä kantaa, mutta sen nostovoima on äkisti vain murto-osa tilanteesta jossa virtaus on kiinni siivessä.
Nostovoima siis syntyy noiman ja vastavoiman laista Newtonin III:n mukaisesti virtauksen muuttaessa suuntaansa siiven ansiosta. Siipi puolestaan saa virtauksen suunnan muuttumaan sirkulaation avulla. Sirkulaatio taas syntyy geometrisen kohtauskulman ja siiven profiilin (sekä kitkavoimien ja ilman viskositeetin) yhteisvaikutuksesta.
Sirkulaation olemassaolon voit kokeilla helposti myös itse: leikkaa pahvista suorakaiteen muotoinen levy, sivusuhteeltaan mieluummin 1:3 tai kapeampi ja päästä se putoamaan vapaasti. Huomaat, että tämä pahvinen siipi rupeaa pudotessaan pyörimään. Siipi putoaa sirkulaation ansiosta hitaammin kuin jos se putoaisi suoraan. Voit kokeilla tätäkin yrittämllä pudottaa siiven pää edellä maahan. Siipi pyrkii kuitenkin luonnostaan luomaan sikulaatiovirtauksen, joten voi olla vaikeaa saada putoamaan sitä muulla tavalla. Oikeassa lentokoneessa tämä siiven pyöriminen on estetty, joten siipi luo ympärilleen pyörivän sirkulaatiovirtauksen ylläpitääkseen luonnollisen virtauskentän. Estämällä pyöriminen on tehostettu siiven nostovoimaa valjastamalla sirkulaatiovirtaus tuottamaan nostetta.
Ei siis ihme, että tätä ei yleensä selitetä oikein eikä edes yritetä selittää. Edes keskiverto lentäjän oppimiskyvylle tämä voisi olla liikaa lupakirjakurssin yhteydessä. Asioita voidaan yksinkertaistaa ja silti selittää asiat käytännön lentotoiminnan kannalta riittävän turvallisesti, vaikka selitys muuten oliskin puuta heinää. Suurin osa lentäjistämme siis ohjaa jopa matkustajakoneita onnellisen tietämättöminä niistä todellisista fysikaalisista ilmiöistä jotka heidän konettaan pitävät ilmassa. Oleellista on kuitenkin se, että he ymmärtävät sakkauksen tulevan aina samalla efektiivisellä siivellä samalla efektiivisellä kohtauskulmalla ja että tästä syystä sakkausnopeus vaihtelee eri laippa-asetuksilla.
Toivottavasti tämä selvitti hieman sitä, mistä nostovoimassa on kysymys. Sen voin taata, ettei tämä aukea ihan ensimmäisellä ajattelukierroksella, ehkei toisellakaan. Siksi tämä oikea selitys ei ehkä olekaan niin suosittu. Mutta näin se vaan toimii. Tästä on kuitenkin vielä pitkä matka nostovoiman laskemiseen matemaattisesti. Pelkkä Bernoulli ei tosiaankaan riitä.- Insinööri
Tässä vielä linkki, jossa siiven toimintaa selitetään:
http://www.seepia.org/html/seepia5/siipi/siipi.html - oli
Tuo alkaa kuulostaa jo joltakin, minunkin mielestäni bernoullin teoria ei oikein ole tätä varten. En vielä lukenut tekstiä tuolta linkistä, mutta edelleen olen pinttyneesti mieltä että kaikki johtuu paine-erosta. Bernoulliinhan sen ei tarvitse silti liittuä Mitenkään. Tapio Salmi uskottelee bernoullin olevan lauseen muodossa seuraavaa. "Kitkattomassa ja stationaarisessa virtaukessa on kokoonpuristumattoman fluidin virtaputkessa painekorkeuden, nopeuskorkeuden ja sijaintikorkeuden summa vakio" se mihin tuota käytetään onkin jo haastavampi kysymys. Ainakin kun virtausta kuristetaan voidaan laskea virtauksen käyttäytymistä. Mahdatko tietää tähän aiheeseen paneutuvaa suomenkielistä kirjaa??
- hieno esitys
Jees, hienoin näkemäni suomenkielinen esitys nostevoiman synnystä, hyvää työtä!
Kouluaikoina tuli "touhuttua" sirkulaatioteoriaan ja kaikkeen kivaan "laskennalliseen virtausmekaniikkaan" liittyvän parissa. Sittemmin olen onnellisesti unohtanut nuo ja työkseni yksinkertaisesti toiminut erilaisten foilien valmistuksen parissa...
Mutta "insinöörin" kirjoitukseen minulla ei ole mitään lisättävää. Jos jollakin on, niin eikun esittämään kykynsä, ja mielellään esiintymään yhtä ymmärrettävästi kuin "insinööri".
Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Oi mun haniseni
Mul on ihan törkee ikävä sua. En jaksais tätä enää. Oon odottanut niin kauan, mutta vielä pitää sitä tehdä. Tekis mieli295594Kyllä mulla on sua ikävä
Teen muita juttuja, mutta kannan sua mielessäni mukana. Oot ensimmäinen ajatus aamulla ja viimeinen illalla. Välissä läm144164Hei rakas sinä
Vaikka käyn täällä vähemmän, niin ikäväni on pahempaa. Pelkään että olen ihan hukassa😔 mitä sinä ajattelet? naiselle403217IS:n tiedot: Toni Immonen irtisanottiin MTV:ltä Toni Immonen työskenteli pitkään MTV:llä.
IS:n tiedot: Toni Immonen irtisanottiin MTV:ltä Toni Immonen työskenteli pitkään MTV:llä. IS uutisoi torstaina Toni Imm512880Israel aloitti 3. maailmansodan
https://www.is.fi/ulkomaat/art-2000011297979.html Israel se sitten aloitti näköjään kolmannen maailmansodan.3021419Vihdoin tiedän että tämä on molemminpuolista
Saattoi se koko ajan olla silmiemme edessä mutta kumpikaan ei uskaltanut sitä toivoa. Kunpa nähtäisiin pian, toivottavas861328- 601239
- 791159
Natoon liittyminen on alkanut kaduttaa.
Nato on muuttunut niin paljon, että se ei ole enää se mihin haluttiin liittyä. Usa on vetäytynyt ja 5% osuus valtion tul3991148Nainen, meidän talossa on säännöt
1. Mies on aina oikeassa. 2. Ei vastaväitteitä. 3. Mäkättäminen kielletty. 4. Suhde on tärkein. 5. Ei salaisuuksia. 6. E2221148