Princípio da sustentação aerodinâmica: os equívocos também são ensinados nas escolas de aviação?

Eu só posso falar em nome do Syllabus australiano, conforme publicado pela CASA (Autoridade de Segurança da Aviação Civil - Austrália), mas devemos ensinar o Teorema de Bernoulli e o Teorema da Deflexão Aérea (acredito que este seja o segundo teoria que você está falando no que diz respeito às Leis de Newton).

MAS, também devemos ensinar esses itens como teorias, não leis, já que não há lei sobre a criação de sustentação. Então, até certo ponto, você poderia dizer que nós ensinamos equívocos, mas também ao mesmo tempo reconhecemos abertamente esses equívocos àqueles que estamos ensinando.

A outra parte que admitimos abertamente é que ambas as teorias têm mérito para pelo menos ajudar a entender certas características importantes da Aerodinâmica em vôo, o grande exemplo é uma baia. Temos o Centro de Pressão que se move mais para frente ao longo do Acorde de Asa à medida que o Ângulo de Ataque aumenta, devido ao "pico" da pressão de ar dinâmica estar mais à frente ao longo do acorde de asa. No "Critical Angle" está em sua posição mais avançada. Assim que ultrapassamos o Ângulo Crítico, a asa é paralisada e instantaneamente, o Centro de Pressão se move para trás ao longo da linha de acordes até uma posição aproximadamente na metade do acorde, devido ao teorema de Bernoulli não ter mais o efeito principal em nossa asa. Agora, o teorema da deflexão do ar toma conta, e olhamos para usar a analogia "passe a mão pela janela de um carro em movimento".

    

Sou um CFI que leciona em uma grande escola de vôo (+200 estudantes) nos Estados Unidos. Você pode se surpreender ao ouvir isso, mas ...

Realmente não nos preocupamos com o funcionamento de uma ala.

No que me diz respeito, a explicação técnica para como funciona uma ala é um assunto para os engenheiros que constroem e projetam tais coisas. Os candidatos a pilotos privados (pelo menos todos os que eu conheci) estão mais preocupados com coisas como " Como faço para colocar o avião no ar? ? " e " O que eu faço se começa a voltar novamente com pressa ? "

Na verdade, Modern Airmanship de Van Sickle começa o capítulo sobre aerodinâmica dizendo (parafraseado):

Some of the concepts presented in this chapter are wrong, but they are useful illustrations.

Então, para responder à sua pergunta, nós ensinamos que:

1. O alinhamento da asa ao vento relativo desloca o ar para baixo, o que cria elevação.
2. Por causa da forma do aerofólio, o ar no topo da asa tem uma pressão mais baixa que o ar abaixo da asa, o que também causa elevação.

E, a menos que um aluno nos peça mais informações, nós o deixamos assim.

Se você deseja se tornar um projetista de aeronaves ou pesquisar dinâmicas de fluidos, você será rapidamente corrigido de quaisquer equívocos que possa ter sobre o Sr. Bernoulli e sua ala assimétrica. A maioria dos pilotos estudantis, no entanto, está satisfeita com uma pré-discussão " O que falaremos hoje não é tecnicamente correto, mas você achará muito mais fácil entender os conceitos necessários dessa forma. "

Peter Kämpf fez um comentário interessante:

It is really not so hard to understand aerodynamics correctly, and you make it sound as if you prefer a short term gain over a profound basis which could help pilots to really understand what happens with their plane and to select the most appropriate action.

O que é muito verdadeiro - não é difícil entender a aerodinâmica corretamente. Vou defender meu ponto de vista com uma analogia: considere uma loja onde você está comprando com uma criança que ainda não entende a adição decimal. Você tem duas compras, uma custando $5.08 e uma custando $3.99 . A criança adiciona os números grandes e informa que o preço final será $8 . Agora você tem (pelo menos) duas opções: você poderia começar uma discussão de números significativos e multiplicação fracionária (não se esqueça de impostos!), Ou você poderia elogiar a criança por aplicar as habilidades que eles têm e obter uma resposta que é bonita perto.

É melhor que a criança entenda como calcular o imposto em vez de simplesmente confiar no que o caixa lê na tela? Claro. Mas na fase em que a maioria dos meus alunos é , é muito mais valioso para o seu desenvolvimento como pilotos simplesmente elogiá-los por estarem próximos o suficiente.

No que diz respeito ao JAL123, estou 100% de acordo com você. No momento em que você, como piloto, progrediu suficientemente no seu desenvolvimento para voar algo com uma turbina empurrando-a, você deve certamente conhecer os princípios e conceitos de sua máquina com o mais alto grau de precisão.

    

Gostaria de adicionar meus $ 0,02 a essa pergunta. O elevador é definido (nos textos aerodinâmicos) como o componente ascendente da força que o ar exerce na asa. A força é composta pelas forças tangenciais (simples) que tendem a contribuir principalmente para o arrasto, bem como as forças de pressão (normal) que tendem a contribuir para o levantamento. Quanto a projetar a ala mais eficiente, a resposta é tentativa e erro. Centenas de diferentes aerofólios matematicamente definidos são colocados em um túnel de vento e seus coeficientes de sustentação e arrasto são medidos. Eles são então publicados em um livro como este para futuros engenheiros aeroespaciais decidirem qual aerofólio se adapta melhor ao seu propósito. A questão do por que a pressão é menor no topo em comparação com a parte inferior da asa não é tão importante assim. Muitos dados empíricos mostram que são os fenômenos observados, e nós trabalhamos com eles a partir daí, por mais insatisfatório que isso possa ser.

    

Eu fui ensinado na escola de vôo da Civil Air Patrol em 1958 que o efeito Bernoulli era a única maneira de uma asa gerar sustentação. Eu não lembro qual era o nosso livro didático, exceto que também era usado pela USAF. Nossos instrutores obviamente sentiram que esse fato não era vital e não aparecia em nenhum exame. Como Steve V. diz, nós realmente não nos preocupamos com o funcionamento de uma asa.

Um construtor de aviões modelo em nossa cidade voou uma embarcação que não era nada mais do que um disco de metal plano mais um motor, leme e elevons. Tinha um longo percurso de decolagem e era uma fera para voar, mas estava claramente voando a asa e não apenas pendurada em seu suporte. Era, na verdade, um sinal de gás de aço esmaltado de 25 ". Nenhum efeito de Bernoulli era possível.

Além disso, vimos muitos desenhos técnicos das primeiras aeronaves Wright, Santos-Dumont e Curtis, todas com asas planas ou curvas de espessura constante sobre praticamente todo o acorde. Claramente estas aeronaves não geraram um diferencial de Bernoulli. Tivemos muitas evidências de que Bernoulli não era necessário para vôos mais pesados que o ar.

Então, eu diria que esse equívoco foi ensinado em algumas escolas de aviação em 1958, mas causou pouco dano real. Alunos que queriam apenas voar ignoraram e seguiram voando. Os estudantes que estavam interessados na ciência aeronáutica já sabiam que não aceitavam nenhuma explicação tão simples quanto a dinâmica dos fluidos.