Terug naar index

Hoe werkt een vleugel niet.

Voorbeeld van de meest gehoorde foute theorie:

Kijk zo ziet een vleugel eruit:

Zoals je ziet is de bovenkant rond en de onderkant vlak.
Om langs de bovenkant te gaan moet je een grotere afstand afleggen dan langs de onderkant.

Als er lucht langs de vleugel gaat zal dit zich splitsen in lucht die boven langs gaat en lucht die onderlangs gaat.
De lucht die bovenlangs gaat zal tegelijkertijd aankomen bij de achterkant als de lucht die onderlangs gaat, Dat kan niet anders, anders zou er een gat in de lucht ontstaan, en dat kan dus niet.

De lucht die bovenlangs gaat zal dus in dezelfde tijd een grotere afstand afleggen, en zal dus sneller moeten gaan.
Bernoulli zei dat snellere lucht een lagere druk heeft. Dit kan ik bewijzen met het volgende “trucje”.
Als ik bovenlangs een blaadje blaas gaat de lucht daar sneller, en krijg je daar dus een lagere druk en wordt het blaadje omhoog gezogen.




Dus, omdat de lucht bovenlangs de vleugel een langere weg moet afleggen zal de lucht daar sneller gaan, en dus een lagere druk hebben, en zo de vleugel als het ware “omhoogzuigen”

Een zeil werkt eigenlijk net zo. Een zeil is weliswaar even lang aan loef als aan lij, maar omdat het bolling heeft is de binnenbocht toch korter dan de buitenbocht, waardoor de lucht aan lij sneller zal gaan, en het zeil dus als het ware naar lij wordt getrokken.

Wat heb je hier nu aan om te weten: hoe meer bolling hoe meer power (want meer weglengteverschil) en de zeilkracht werkt haaks op je zeil.

"

Dit verhaal heb ik verschillende malen gehoord, en ook enkele malen zelf verteld als zeilinstructeur.
Zelfs toen ik in mijn studie mijn eerste lessen stromingsleer over vleugels kreeg heb ik gedacht dat dit verhaal klopte, en gebruikte het naast andere theorieën.
Pas vrij laat ben ik echt gaan nadenken en kwam erachter dat de theorie van geen kanten klopte.
Vanaf nu noem ik deze theorie de “gelijk aankomen” theorie.

Enkele kleine experimenten om te laten zien dat “gelijk aankomen theorie” gewoon niet klopt:



Super vleugel

Volgens de “gelijk aankomen” theorie zou deze vleugel zeer goed moeten werken, want er is een groot weglengteverschil Tocht wordt dit type vleugel niet gebruikt omdat hij niet zo goed werkt.




Vliegtuig ondersteboven

Veel kleine vliegtuigen kunnen ondersteboven vliegen (niet al te lang, want het kost ze wel wat snelheid).
Vroeger dacht ik altijd dat men dan als het ware de bolling omdraaide door die platen aan het eind van de vleugel de andere kant op te zetten. Toen ik zag dat die platen nooit groot genoeg waren om dat te kunnen doen, en zag dat men dat ook gewoon niet deed snapte ik niks meer van de “gelijk aankomen” theorie
dit gebeurt zelden.

Vlakke plaat geeft ook lift

Een rechte plaat geeft ook lift, als hij onder een hoek met de luchtstroom wordt geplaatst. Dit kun je al zien als je met een vel papier door de lucht beweegt. Vaak krijgt dat stuk papier dan ook nog eens een bolling de verkeerde kant op, en wil toch omhoog.

Een niet aangetrokken doorgelat zeil geeft geen liftkracht.

Als je een doorgelat zeil niet aantrekt geeft het geen lift
Toch is er dan nog steeds hetzelfde weglengte verschil, dus je zou nog steeds dezelfde liftkracht verwachten.
Ook het kracht verschil tussen een iets te slap aangetrokken grootzeil en een normaal aangetrokken zeil zou er niet moeten zijn aangezien de weglengte verschillen hetzelfde blijven.

Lucht komt niet tegelijk aan bij de achterkant van het zeil.

Op een gegeven moment stond ik te roken op het voordek en zag dat mijn rookpuf absoluut niet gelijk aankwam bij de achterrand van het zeil. Ook niet met de fok ingerold.
Toen ben ik gaan spelen met touwtjes in mijn zeil (telltales).
Bij sommige zeilstanden stonden de telltales aan loef slap naar beneden, en aan lij netjes naar achter. Aan loef was er dus bijna geen snelheid, terwijl je zou verwachten dat er maar een redelijk klein verschil zou zijn tussen loef en lij, aangezien de weglengte toch ook niet zo heel veel verschilt.

Daar heb ik geen foto’s van. Wel van dit vleugelprofiel met pufjes rook in de stroming. De wolkjes rook zitten aan de voorkant gelijk, aan de achterkant duidelijk niet meer.





Als je het weglengte verschil uitrekent is de lift veel minder als gemeten.

Ergens kwam ik dit soort plaatje tegen van een vleugelprofiel met de bijbehorende lift coëfficiënt (Cl) en natuurlijk drag (Cd)

Plaatje van University of Tennessee Airfoil database

Ik ging het weglengteverschil opmeten bij een hoek van 0, daarmee kan je het snelheidsverschil bepalen, en daarmee de liftkracht.
Ik kwam uit op een liftwaarde die 5 tot 50 keer zo laag als hier werd opgegeven.
Afhankelijk van hoe ik het weglengteverschil precies meette.

Toch vreemd?? of niet?

Onder blaadje blazen

Een heel simpele test om te laten zien dat “als de lucht sneller gaat is daar een lagere druk en wordt de vleugel daar naartoe gezogen” niet waar is vond ik de test dat als je onder een blaadje doorblaast het blaadje juist omhoog gaat, dus juist van de snelbewegende lucht af.

Een kleine variatie hierop:
Als je het blaadje eerst opgerold hebt zodat het uiteinde omhoog gaat door de bolling en je er dan overheen blaast, gaat het wel naar beneden.


Opvallend niet?

Ik hoop dat ik met bovenstaand verhaal duidelijk heb gemaakt dat de “gelijk aankomen theorie” de werkelijkheid wel erg slecht beschrijft. Eigenlijk gewoon fout is.
Vergeet deze foute theorie alsjeblieft.

In het hoofdstuk over werking zeilen geef ik een beter werkbare theorie, die ook vrij makkelijk is:

“een zeil buigt de wind af, daar is een kracht voor nodig is, en die kracht is nou je zeilkracht.”



Terug naar index