Vliegen is niet zo simpel

Als u dacht te weten hoe vliegtuigen werken, dan had u het bij het verkeerde eind. Misschien. Of gedeeltelijk. Niemand blijkt het echt goed te kunnen uitleggen. Een column.

Ondersteboven gaat ook. Foto dbking

De Zandrekenaar bekent schuld. Ook hij heeft in het verleden al aan zijn lezers uitgelegd – en zelfs met enige stelligheid – hoe vliegtuigen werken. Dat wil zeggen: hoe het komt dat ze in de lucht blijven.

Wellicht hebt u zelf ook al wel eens een dergelijke uitleg gehoord of gelezen, op school, in de media, in een tentoonstelling, op een website.

Maar misschien is het u opgevallen dat de verklaring die u voorgeschoteld krijgt, niet steeds dezelfde is. Er doen verschillende verklaringen de ronde, die weinig met elkaar te maken lijken te hebben. En toch wordt elk ervan met grote stelligheid verkondigd.

Er lijkt iets niet in de haak te zijn met de concurrerende standaard-verklaringen voor het vliegen. En dat wordt bevestigd door een artikel in Scientific American van deze maand, dat in de online-editie als titel kreeg ‘No one can explain why planes stay in the air’. Met andere woorden: zelfs de experts zijn er nog niet uit.

Even om alle misverstanden uit te sluiten: op een puur technisch niveau is wél bekend waarom vliegtuigen vliegen. We beschikken over goede wiskundige formules (de zogeheten Navier-Stokes-vergelijkingen) die, toegepast in computerprogramma’s, accuraat beschrijven hoe de lucht stroomt rond een vliegtuig en hoe het toestel daardoor in de lucht blijft. Daarover hoeft u zich dus geen zorgen te maken als u in een vliegtuig stapt.

De moeilijkheden beginnen wanneer iemand probeert op een begrijpelijke manier, in woorden, uit te leggen wat die formules nu eigenlijk vertellen.

Een veelgehoorde uitleg is dat vliegtuigen in de lucht blijven dankzij de speciale vorm van hun vleugels, die bovenaan meer gekromd zijn dan onderaan. Dat zou de lucht boven de vleugel sneller doen bewegen, wat leidt tot een lagere druk bovenaan, waardoor de vleugel als het ware omhoog gezogen wordt.

Dat er iets mankeert aan die uitleg is duidelijk als je je realiseert dat de meeste vliegtuigen ook ondersteboven kunnen vliegen.

De andere populaire verklaring is dat de vleugels van een vooruit bewegend vliegtuig, doordat ze een lichtjes schuine stand innemen, de lucht omlaag duwen, waardoor die lucht het vliegtuig omhoog duwt. Je voelt dat omhoogduwende effect als je in een rijdende auto je hand uit het raam steekt en ze een beetje schuin houdt.

Maar bij nader toezien voldoet ook die verklaring niet. Of toch niet helemaal. En ook de twee verklaringen samen voldoen niet helemaal.

De werkelijkheid schijnt te zijn dat er een ingewikkeld samenspel van krachten aan het werk is, van fysische fenomenen die op een niet voor de hand liggende manier op elkaar inwerken. Een samenspel dat wél correct beschreven wordt door formules en computersimulaties, maar dat niet zomaar in een paar zinnen valt uit te leggen.

Beide eenvoudige populaire verklaringen (kromming van de vleugel en schuine stand) spelen een rol in dat samenspel; naast nog andere fenomenen. Als u van één van beide verklaringen houdt, mag u doorgaan met het vliegen zo uit leggen, maar misschien best niet ál te stellig.

Deze column is op 22 februari 2020 verschenen in De Tijd.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *