Varför är den felaktiga förklaringen på "luften reser längre och skapar en hiss" så populär?

Lång historia är att både Newtons tredje lag och Bernoullis effekt är två olika sätt att förklara samma fenomen. Noggranna ekvationer har skrivits för att förklara båda. Newtons tredje lag, luften tvingas ner och tvinga flygplanet upp är faktiskt effekten av hissen men inte orsaken. orsaken av hissen är förändringen i trycket.

Den falska som lärs är vanligtvis att de två små luftpartiklarna faktiskt möts vid samma punkt nedströms i vändens bakkant samtidigt. Detta är helt felaktigt. Faktum är att om du faktiskt skulle spåra två luftpartiklar, en över toppen och en över botten, kommer den som går över toppen av vingen förmodligen att komma mycket snart än den på botten! [Även om avståndet är längre] Det tar upp så mycket fart. Dessutom möter de inte faktiskt verkligen igen efteråt alls.

Den verkliga pivotala relationen (som jag lärde mig i min Advanced Aerodynamics-klass vid ERAU med hjälp av John. D. Andersons bok Introduktion till flyg ) är Kutta-Joukowsky-steget. Att ta sig tid att förklara detta för en privatpilotstudent skulle förmodligen vara slöseri med din tid och deras men jag kommer att sammanfatta det här ändå för att vara rättvist mot frågan. Jag antar inkompressibelt flöde eftersom efter ca Mach .3 < det börjar bli mer komplicerat.

Kutta-Joukowsky-teorin tar integralet av hastighetstider cosinusen av inkrementell vinkel av avståndet längs den slutna kurvan. Detta är en kvantitet som kallas cirkulation. Hissekvationen bildas sedan som hiss är lika med densitet (höjd i grunden) gånger hastighetstider cirkulation. Så om du verkligen vill komma i djup här är en artikel från MIT som förklarar potentiell flödesteori .

Det som du hittar är att orsaken av hissen är faktiskt direkt relaterad till Bernoullis princip genom att förändringen i tryck är det som skapar hissen. Men det har ingenting att göra med partiklar som möts upp i bakkanten, för att de aldrig verkligen möts. Det här diskuterar inte Newtons tredje lag heller: hissen kan förklaras så, men det är effekten av hissen, inte den faktiska orsaken. Och ja, som du nämnde, till och med en platta kan till exempel skapa lyft när den vinklas direkt i en vindtunnel.

Skulle det inte vara vettigt att lära eleverna hur en vinge verkligen fungerar?

Nej, inte riktigt.

Fråga någon (bra) CFI och de kommer att berätta att det finns vissa ämnen som en elev verkligen behöver förstå ordentligt. Exempel:

• Vad är en stabiliserad strategi och hur flyger du en? (Ett nedslående antal studenter berättar för mig att det betyder att hålla samma flyghastighet hela vägen)
• Varför rensar vi proppområdet? (Du skulle tro att det här skulle vara för enkelt att skruva upp, men det har varit fler elever än jag har fingrar på min gashand som inte har skrek "klara!" tills de redan vrider motorn .)

Och så vidare.

Hur en vinge verkligen fungerar är inte ett av dessa ämnen - konsekvenserna av missförstånd ett stabiliserat tillvägagångssätt är att du skruvar upp det och dina landningar är hemska (eller till och med farliga). Konsekvenserna av missförstånd stöt säkerhet är att någon förlorar en hand eller dör. Konsekvenserna av missförståndet hur en vinge genererar hiss är ... ja ... vingen fortsätter flyga ändå.

Om studenten är en rymdtekniker måste de känna till den verkliga historien, men för en pilot kan de fortsätta i sin okunnighet för hela sin karriär och aldrig påverkas negativt (såvida de inte träffar en rymdingenjör i en bar och gå in i en kamp).

För att utöka punkten berättar jag själv för eleverna att korrekt förstår GPS, du behöver komma in i relativitetsteorin, men för en funktionell men felaktig förståelse kan du tänka på det som " DME-in-space". Det är väldigt fel på flera nivåer, men det räcker för att tillgodose behoven hos den kategorin student - samma som förskjutningen för vinkeltrycket.