Po zapoznaniu się z prezentacją dr Biniendy mogę powiedzieć jedno - kiedy udajesz się na czyjeś poletko, uważaj żeby poznać zasady na nim panujące.
Dlaczego?
Z wykresów w prezentacji i sposobu w jaki opisuje zjawisko wyraźnie widać, że nie ma wiedzy o wytwarzaniu siły nośnej w układach rotacyjnych.
Końcówka skrzydła będzie wirować, ale dr Binienda nie wie, że równocześnie będzie wytwarzać siłę nośną. Nieuwzględnienie tego skutkuje nierealistyczną trajektorią lotu na jednym ze slajdów prezentacji i poddaje w wątpliwość zamieszczone tam wartości liczbowe.
Eksperyment
Z kartki papieru wycinamy prostokąt o dłuższym boku 6 do 8 cm i krótszym 1,5 do 2 cm. Wycięty prostokąt trzymamy tak, aby dłuższy bok był w przybliżeniu poziomy i upuszczamy. Proszę powtórzyć eksperyment kilkukrotnie.
Widać, że wycięte skrzydełko wiruje wokół osi przechodzącej przez środki krótszych boków, co nie jest specjalnym zaskoczeniem. Pojawia się jednak dodatkowe zjawisko, mianowicie upuszczony kartonik nie spada pionowo w dół. Jego lot odchyla się od pionu w kierunku prostopadłym do osi obrotu, przez co sprawia wrażenie szybowania.
Wnioski
Odchylenie powoduje siła nośna. Zaraz przecież wraz z obrotami skrzydełka obraca się siła nośna, więc wypadkowa powinna się wykasować. Nie do końca jest to prawda. Obracające się skrzydło wytwarza sporą siłę nośną. W sprzyjających warunkach siła ta może być nawet dwa razy większą niż dla nieruchomego.
Dla osób, które chciałyby pobawić się trochę wektorami, prezentuję rozrysowany układ sił wypadkowych w opisanym powyżej szybowaniu. Jak widać wektory sił aerodynamicznych oporu Fx i nośnej Fz po zsumowaniu tworzą przeciwwagę dla siły grawitacji Fg, dzięki czemu środek many kartonika porusza się ruchem jednostajnym zgodnie z wektorem Vu
Warunki zaistnienia
W miarę centralne położenie środka ciężkości.
Centrum parcia cały czas przed centrum masy.
Uzyskanie prędkości Vu.
Odpowiedni kształt.
Większe prędkości
Łatwo jest wykazać (dodawanie wektorów), że przy większych prędkościach dojdzie do wznoszenia skrzydła (kosztem dodatkowej utraty prędkości). Niestety nie przetestujecie tego kartonikiem ze względu na bardzo małe obciążenie powierzchni (dla kartki z drukarki 80 g na metr kwadratowy) czas hamowania (będący m.in. pochodną obciążenia) jest bardzo krótki (rzędu setnych sekundy). Możecie próbować z czymś cięższym, ale jednocześnie mocno wzrosną wymagane prędkości więc próbujcie poza domem i z dala od szyb.
Obecność siły nośnej, która jest co najmniej równa co do wartości siły oporu powietrza wyraźnie odchyli trajektorię do góry. Co do zasady w ruchu wirowym im większa siła oporu, tym większa siła nośna.
Bonus
Przypuszczam, że część z Was oprócz prostokątnego kartonika, wycięła też taki, który przypomina urwaną końcówkę skrzydła Tupolewa (Ci co tego nie zrobili - zachęcam). Przy upuszczaniu takie skrzydełko, jeśli wypuścicie je analogicznie do układu w Smoleńsku, zacznie zakręcać w stronę "wirtualnego" kadłuba. I z tej obserwacji widzimy dlaczego końcówka Tupolewa przeleciała na prawą stronę.
