marek.k marek.k
2369
BLOG

Animowana fizyka smoleńska

marek.k marek.k Katastrofa smoleńska Obserwuj temat Obserwuj notkę 138

Rząd Pani premier Beaty Szydło postanowił tylko do końca tego roku przeznaczyć z płaconych przez nas podatków 4 mln złotych na program badań podkomisji smoleńskiej przy KBWLLP.

Znaczna część tych środków ma zostać przeznaczona na tworzenie modeli, w tym modeli numerycznych, samolotu TU-154.

Zanim zosatną podjęte ostateczne decyzje o wydatkowaniu naszego publicznego grosza, warto moim zdaniem, w pierwszej kolejności, zastanowić się nad kompetnecjami osób, które miały by te badania prowadzić.

Profesor dr. inż Wiesław K. Binienda z Uniwersytetu w Akron, Ohio, USA, jako osoba odpowiedzialna za badania w zakresie aerodynamiki oraz symulacje komputerowe z wykorzystaniem technik CFD i FEM, w ostatnich kilku latach przedstawił szereg prezentacji, wnioski z których wykorzystywane są do podważania oficjalnej wersji wydarzeń które miały miejsce 10.04.2010 w Smoleńsku.

Poniżej fragment z prezezntacji profesora na III Konferencji Smoleńskiej 20.10.2014, uzupełniony przeze mnie o kilka informacji pomocniczych.

Symulacja opisana przez profesora jako wykonana dla kąta natarcia skrzydła wynoszącego 14 stopni. Skala czasowa - przy założeniu, że prędkość postępowa to 75 m/s - 1 klatka animacji odpowiada czasowi ok 12 milisekund.

Animowana fizyka smoleńska

Pobieżna analiza przedstawionej animacji prowadzi do następujących wniosków:

1. Autor symulacji nie rozróźnia elementarnych pojęć z zakresu mechaniki lotu, myląc kąt pochylenia kadłuba z kątem natarcia skrzydła.

2. W konsekwaencji nie zauważa, że w prezentowanej symulacji kąt natarcia skrzydła wynosi zamiast 14 tylko 3 stopnie (wynikające z kąta zaklinowania skrzydła względem kadłuba), a i to tylko przy samym kadłubie - na końcach było -1 stopnia, co przy prędkości 75 m/s i konfiguracji skrzydła jak w Smoleńsku nie pozwala na wytworzenia nawet siły wystarczającej do utrzymania samolotu w powietrzu, o zapisanych w rejestratorach dodatnich przyspieszeniach pionowych rzędu 1,3 g nie wspominając.

3. Dobór prędkości pionowej (19,2 m/s) nie jest przypadkowy - tylko przy takiej prędkości samolot poruszający się z prędkością 75 m/s będzie wznosił się pod kątem 14 stopni, dokładnie takim samym jak kąt pitch, co w konsekwencji pozwoli skrzydłu samolotu "prześliznąć" się przez wąską przerwę pomiędzy kikutem i koroną modelowanego drzewa, mechanizm powstania której nie został jak dotąd wyjaśniony.
W każdym innym przypadku, dolna (przy Vp <19.2 m/s) lub górna (przy Vp > 19,2 m/s) powierzchnia skrzydła nie mogłyby uniknąć kontaktu z drzewem, a siły zderzenia nie działałyby dokładnie w płaszczyźnie cięciwy skrzydła, co prowadziłoby do dużo większych zniszczeń symulowaneog modelu.

4. Co z koleji kieruje naszą uwagę na zachowanie modelu "brzozy" w symulacji profesora, stojące w jawnej sprzeczności z podstawowymi prawami fizyki:

5. Umocowany sztywno w podłożu kikut drzewa (wysokość 6,5 m, średnica pnia średnio 50 cm, ciężar ok 1,2T) w czasie ok 120 ms wykonuje pełny cykl ruchu wahadłowego o amplitudzie ok 1,8m. Wynikająca z tego zzęstotliwość drgań wynopsi około 8 Hz, czyli 10-krotność wartości jakiej należałoby się spodziewać.

6. Odłamana korona modelu drzewa wykonuje w czasie ok 230 ms połowę obrotu dookoła swojego środka ciężkości, co odpowiada prędkości kątowej  ok 13 rad/s (130 obrotów/min). Ostrożne oszacowanie (masa pnia z koroną 1000 kg, długość 6 m) daje nam przyspieszenie odśrodkowe rzędu 196 m/s^2, i działającą w osi obrotu siłę odśrodkową rzędu 20 ton.
Jakoś to przetrzymała, bo była pancerna.

7. Drzew (a nawet stali sprężynowych) zdolnych do wyczynów opisanych w 5. i 6. nie ma, nawet w wirtualnym świecie programu LS-DYNA, stąd dosyć oczywisty wniosek, że symulacja została zmanipulowana, a najbardziej prawdopodobnym scenariuszem manipulacji jest znaczące zaniżenie ciężaru właściwego użytego w modelu brzozy materiału, przy jednoczesnym nierealnym dopasowaniu współczynników wytrzymałości i sprężystości w celu uzyskania pożądanego przez autora efektu końcowego. Inna równie "sprytna" możliwość to "pomylenie" przez profesora metrów z centymetrami (a kto wie, może nawet z milimetrami). Samolot o długości 48 cm, poruszający się z prędkością 75 cm/s i uderzający w odpowiednio spreparowaną gałązkę o średnicy 4,4 mm mogłby prawdopodobnie wyglądać w LS-DYNA jak na załączonym obrazku. Model CAD takiego samolotu został już, w  ramach Narodowego Programu Badań Aerodynamicznych im. profesora dr inż Wiesława K. Biniendy, przygotowany.

Tytułem podsumowania:

Ani profesor Braun ani inni koledzy profesora, zorientowani choćby w minimalnym stopniu w zagadnieniach aerodynamiki i mechaniki lotu, symulacji nie widzieli  ani w jej powstaniu, wbrew zapewnieniom autora, nie uczestniczyli. W każdym razie nie na trzeźwo.

Czego niestety nie da się powiedzieć o licznie zgromadzonych na III KS polskich profesorach nauk technicznych, ze szczególnym uwzględnieniem profesora Gosiewskiego, zawodowo lotnictwem zajmującego się od wielu lat. Wszyscy oni widzieli tę prezezntację wielokrotnie, brawa bili rzęsiste, o publicznych krytycznych wypowiedziach z ich strony nie słyszałem. Jest to tak naprawdę nie tyle śmieszne czy żenujące, co przerażające.

To będą pieniądze wyrzucone w błoto, a szkody spowodowane dalszą działalnością członków podkomisji, pozbawionych jakichkolwiek kwalifikacji, w tym zwłaszcza moralnych, do rzetelnego badania tego ważnego wydarzenia  - ogromne i trudne do naprawienia, na wielu płaszczyznach.

marek.k
O mnie marek.k

Projektuję i buduję systemy informatyczne. Hobbistycznie entuzjasta technicznych zagadnień aerodynamiki lotu i "pilot" samolotów X-Plane.

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Polityka