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剖析一下《YDX: 飞机为什么能飞起来--信封背面的计算》
送交者: 高玉宝 2010年12月26日07:28:37 于 [教育学术] 发送悄悄话

YDX念念不忘他先帝毛主席的伟大教导,志向于砸烂旧世界,建立新世界,勇于向资产阶级学术权威开炮,热衷于标新立异,创立了一个又一个的新理论、新学说,给万维网友留下了一个又一个的笑料。


一次YDX又得了什么灵感(可能前夜梦见了毛主席,呵呵),在一信封背面比比划划,就推翻了一个上百年来的航空理论。他的《飞机为什么能飞起来--信封背面的计算》一文,可说是在万维“一石激起千层浪”,给人们留下了又一个笑料。

首先,YDX把飞机起飞时的条件推广到飞机巡航时的条件,非常可笑。

问飞机为什么会飞,一般是指为什么飞机能在空中飞行而不掉下来,而不是指为什么飞机能起飞。就象问卫星为什么能绕地球运行,是指卫星为什么能停留在地球轨道上不下坠,而不是指卫星为什么能升空至卫星轨道。尽管YDX用的是飞机起飞的例子,但显然他是在挑战飞机正常飞行时升力的原理,不是飞机起飞时的升力来源。

不难猜测,如YDX用波音747巡航时的条件来检验“伯努利原理”,就不会得出如“速度快50%”那样的结论了(当然不能完全排除他得出同样的结论,呵呵),尽管他用的“伯努利方程”也不完全适合波音747巡航时的情况。

要是有人也象YDX那样来解释风筝为什么会飞的话,肯定会说那是因为有人拉着风筝线跑的结果,或者说是因为风筝线被不断拉扯的结果,因为风筝放飞时,一般就得拉着风筝线跑一段,或者不断拉扯风筝线。

那么飞机在正常飞行时,升力是否完全是来自“伯努利效应”呢?当然不一定。取决于飞机在特定时候的特定姿势以及所处空域的气候情况,升力也可能会含有来自其它方面的力,包括“风筝力”。比如穿过暖气流,就会经受“上托力”(鹰、滑翔机就利用这种“上托力”盘升)。机身由于某种原因出现前后倾斜(机头上翘),就会经受“风筝力”,而这时还会经受来自发动机的推力。另外,飞机本身还经受着浮力呢。但这些其它的升力不是波音747巡航时升力的主要来源,计算模拟或风洞试验波音747正常飞行时的升力,这些都不会是主要考虑的因素。

那么波音747飞机在起飞时的升力,是否全是来自“伯努利效应”呢?当然不是的。但决不是象YDX所“算出”的那样,全是靠它机翼产生的“风筝力”。这个下面会进一步谈到。

当然也不是说飞机都是以“伯努利效应”飞行的。有的飞机可能就是主要靠“风筝力”飞行,但这不证明所有飞机都是以“风筝力”飞行。YDX的问题是,他不是要证明飞机可以单以“风筝力”飞行(这个没有人会否认),而是要否定飞机能以“伯努利效应”飞行,而且拿波音747作例子。真是无知无畏啊。呵呵。

其次,YDX用sin(t)sin(2t)=0.8来套公式,非常可笑。

不难看出,YDX用sin(t)sin(2t)=0.8来套公式,纯粹是信口开河,完全是为了让他的计算“非常吻合”他期望的结果而已。他根本就没有去算算,机翼仰角要多大才能达到这个条件。大家知道,波音747机翼是固定在机身上的,整个机翼与机身的水平角度是不能变化的(除了有一部分可以伸缩的以外,见下)。要使sin(t)sin(2t)接近0.8(sin(t)sin(2t)的最大值达不到0.8),t就得大于60度。不说没有任何飞机的机翼有这么大的仰角(要是有飞机机翼这么张着在空中飞行的话,那定是一大奇观了),就算波音747的机翼仰角有这么大,那330吨的波音747以这个角度能飞上天的话,不几乎是垂直起飞了?看来YDX真把波音747当风筝放了。呵呵。

还有很可笑的是,YDX在计算波音747机翼的“风筝力”时,把机翼仰角设得大于60多度,而在计算波音747在水平方向所受的空气阻力时,则把机翼仰角设得几乎等于0度(不知YDX有没有算算,t在什么值时,sin(t)=t才能基本成立)。

更可笑的是,YDX居然还把飞机所受的升力与机重等同起来。对YDX来讲,飞机在飞行过程中的所受的升力竟是一个常数了。

最后,YDX不知道机身也会产生升力,非常可笑。

YDX的计算,方法上至少犯了两个错误。一是他没有考虑机身的升力,二是他没有考虑机翼面积的变化。看来YDX的观察力也很差。你如观察波音747起飞或降落时的机翼,会看到机翼后方有一部分,即襟翼,会向后下方伸出。襟翼伸出后,起了两个作用:一是增加了机翼的面积,二是也给了机翼一部分“风筝力”。YDX在计算波音747在起飞时的升力时,只用了波音747的静态机翼面积,而完全不顾伸出的襟翼和机身,真是无知之极。

YDX后又辩护说,他的计算没有考虑所有因素。问题是YDX一而再、再而三地宣称他的计算“非常吻合”波音747起飞的实际情况,所以“证明”了他的计算的正确性。既然非常吻合了,何还要考虑什么其他因素?

更可笑的是,YDX居然说什么他的公式d * A * v^2 * sin(t)sin(2t)至少在t=0和t=90时是正确的,因为在t=0和t=90时,sin(t)sin(2t)=0,从而公式得出的值也就等于0,与预期的符合。简直是无知到了极点。以YDX的这种说法,d^2 * A ^3* v^3 * sin(t)sin(2t)不也正确?

呵呵,这个愚昧崇拜鼓吹知识越多越蠢(越反动)的毛泽东的,搞出这些东东来也真是不足为奇。

有意思的是,YDX又转来别人“挑战”解释自行车为什么不倒的传统理论的文章(给了连接)。别人“挑战”自行车为什么不倒,则做了大量实验后才下结论,且也只是对前人的结论作些补充而已。而YDX挑战飞机为什么会飞,则在一个信封背面比比划划就可得出结论了,且彻底否定了前人的理论。呵呵,用毛泽东思想武装起来的脑、脑袋瓜,就、就是不、不一般啊!


顺便看看那些为YDX捧臭脚的为YDX的争辩。

有人说YDX讲sin(t)sin(2t)=0.8是说的极值。是极值又怎么样?是极值就不必与实际符合了?是极值波音747就能以有60多度仰角的机翼起飞了?

有人为YDX的“飞机所受的空气阻力与机重成正比”辩护,说什么飞机重,就要飞得快,而飞得快,所受的空气阻力就大。那么轻的飞机就不能比重的飞机飞得快了?人们是否也能说“飞机(汽车)所受的空气阻力与驾驶员的急躁性成正比”呢?驾驶员急躁,自然就开得快么。是否还可以说“体重与饥饿度成正比”呢?有趣的是,此人竟然还找来计算阻力的公式来支持YDX的“飞机所受的空气阻力与机重成正比说”。可惜公式中根本就没有哪项与重量有关。这使我想起了一个的笑话,讲有个实验员用青蛙做实验。他把一青蛙放在桌子上,然后对这青蛙大声吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。这青蛙往前跳了两尺。这实验员在实验本上作下记录:四条腿的青蛙能跳两尺。接着这实验员割掉了这青蛙的一条腿,再对这青蛙大声吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。这青蛙往前跳了一尺半。这实验员就记下:三条腿的青蛙能跳一尺半。这实验员又割掉了这青蛙的一条腿,再对这青蛙大声吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。这青蛙往前跳了一尺。这实验员就记下:两条腿的青蛙能跳一尺。这实验员继续拿这青蛙做实验,又割掉了这青蛙的一条腿,再对青蛙大声吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。这青蛙往前跳了半尺。这实验员就记下:一条腿的青蛙能跳半尺。最后,这实验员割掉了这青蛙的最后一条腿,再对青蛙大声吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。而这青蛙则一动也不动。这实验员就在实验本上写道:没有腿的青蛙是聋子。呵呵,这个笑话很有现实意义。

有人去美国宇航局网站找来几篇文章(给了连接),目的本是来支持YDX的“风筝说”的,YDX如得了救命稻草,迫不及待地手舞足蹈起来。可惜那人要么自己根本就没有读那些文章,要么根本就没有读懂。那些文章恰恰是否定了YDX的“风筝说”。看来现在YDX是彻底鄙视美国宇航局的科学家了。呵呵。


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http://bbs.creaders.net/education/bbsviewer.php?trd_id=539418&blog_id=75236

YDX: 飞机为什么能飞起来--信封背面的计算
送交者: -YDX- 2010年12月16日16:19:08 于 [教育学术] 发送悄悄话
我记得小学的时候看到科普课本,上面讲飞机飞起来的原理,说是因为机翼上方是凸起来的,因此上面的空气跑的距离远,压强就小,这样机翼上下的压力差就把飞机托起来的。后来学了更多的物理,用能量守恒可以推出一个所谓伯努利方程(或称原理),很多书上都把飞机的飞行作为这个这个原理的运用。这似乎是定论。但是,每次我坐飞机的时候,看着飞机的机翼,不禁心中疑问:这机翼上面看上去很平啊,这么点差别就能让上百吨的飞机升空?终于,我忍不住拿出一个信封,在背面进行了一番演算。

伯努利方程可以简单描述为,不可压缩流体的动能密度加上压强为常数,因此压强差就等于动能密度差。我找了一下波音747的近似数据:(1)最大起飞重量 W:330吨;(2)起飞速度:290公里/小时 ~ 80米/秒;(3)机翼面积A:510平方米。而空气密度d为1.2千克/立方米。

因此,747起飞时,机翼上下的压强差必须达到,330*10^3*9.8/510 ~ 6*10^3 (牛顿/平方米)

机翼下面的空气速度为80m/s,根据伯努利方程, 1/2 * d * (u^2 - 80^2) = 6*10^3
我们发现,机翼上方的空气速度 u 应该约为 128 米/秒,也就是应该比下面的速度快50%多。这显然是不可能的。也许伯努利原理对飞机升力有一定贡献,但不可能是主要贡献。所以可以基本排除。

那么飞机怎么飞起来的呢?我认为其实与风筝能飞起来是同一个道理。

假设飞机机翼与水平面有一个角度 t,从飞机的角度,空气以速度v水平流过来,然后碰到机翼,让我们假设气流在机翼表面象皮球从地面反弹一样“反射”,那么空气流的动量就发生了变化,本来是水平的( dv^2Asin(t)),现在有了一个向下的动量,单位时间内的垂直动量变化--也就是升力---为 dv^2Asin(t)sin(2t)

将波音747参数输入,考虑sin(t)sin(2t)的最大值约0.8,我们有

1.2 * 510* 0.8 * v^2 = 330*10^3*9.8

我们得出:v = 81 m/s

这与波音747的起飞速度非常吻合。

总结:飞机升力公式为 d * v^2 *A * sin(t)sin(2t)

d:空气密度
v:飞机速度
A:机翼面积
t:机翼与水平面的角度

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