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剖析一下《YDX: 飛機為什麼能飛起來--信封背面的計算》
送交者: 高玉寶 2010年12月26日07:28:37 於 [教育學術] 發送悄悄話

YDX念念不忘他先帝毛主席的偉大教導,志向於砸爛舊世界,建立新世界,勇於向資產階級學術權威開炮,熱衷於標新立異,創立了一個又一個的新理論、新學說,給萬維網友留下了一個又一個的笑料。


一次YDX又得了什麼靈感(可能前夜夢見了毛主席,呵呵),在一信封背面比比劃劃,就推翻了一個上百年來的航空理論。他的《飛機為什麼能飛起來--信封背面的計算》一文,可說是在萬維“一石激起千層浪”,給人們留下了又一個笑料。

首先,YDX把飛機起飛時的條件推廣到飛機巡航時的條件,非常可笑。

問飛機為什麼會飛,一般是指為什麼飛機能在空中飛行而不掉下來,而不是指為什麼飛機能起飛。就象問衛星為什麼能繞地球運行,是指衛星為什麼能停留在地球軌道上不下墜,而不是指衛星為什麼能升空至衛星軌道。儘管YDX用的是飛機起飛的例子,但顯然他是在挑戰飛機正常飛行時升力的原理,不是飛機起飛時的升力來源。

不難猜測,如YDX用波音747巡航時的條件來檢驗“伯努利原理”,就不會得出如“速度快50%”那樣的結論了(當然不能完全排除他得出同樣的結論,呵呵),儘管他用的“伯努利方程”也不完全適合波音747巡航時的情況。

要是有人也象YDX那樣來解釋風箏為什麼會飛的話,肯定會說那是因為有人拉着風箏線跑的結果,或者說是因為風箏線被不斷拉扯的結果,因為風箏放飛時,一般就得拉着風箏線跑一段,或者不斷拉扯風箏線。

那麼飛機在正常飛行時,升力是否完全是來自“伯努利效應”呢?當然不一定。取決於飛機在特定時候的特定姿勢以及所處空域的氣候情況,升力也可能會含有來自其它方面的力,包括“風箏力”。比如穿過暖氣流,就會經受“上托力”(鷹、滑翔機就利用這種“上托力”盤升)。機身由於某種原因出現前後傾斜(機頭上翹),就會經受“風箏力”,而這時還會經受來自發動機的推力。另外,飛機本身還經受着浮力呢。但這些其它的升力不是波音747巡航時升力的主要來源,計算模擬或風洞試驗波音747正常飛行時的升力,這些都不會是主要考慮的因素。

那麼波音747飛機在起飛時的升力,是否全是來自“伯努利效應”呢?當然不是的。但決不是象YDX所“算出”的那樣,全是靠它機翼產生的“風箏力”。這個下面會進一步談到。

當然也不是說飛機都是以“伯努利效應”飛行的。有的飛機可能就是主要靠“風箏力”飛行,但這不證明所有飛機都是以“風箏力”飛行。YDX的問題是,他不是要證明飛機可以單以“風箏力”飛行(這個沒有人會否認),而是要否定飛機能以“伯努利效應”飛行,而且拿波音747作例子。真是無知無畏啊。呵呵。

其次,YDX用sin(t)sin(2t)=0.8來套公式,非常可笑。

不難看出,YDX用sin(t)sin(2t)=0.8來套公式,純粹是信口開河,完全是為了讓他的計算“非常吻合”他期望的結果而已。他根本就沒有去算算,機翼仰角要多大才能達到這個條件。大家知道,波音747機翼是固定在機身上的,整個機翼與機身的水平角度是不能變化的(除了有一部分可以伸縮的以外,見下)。要使sin(t)sin(2t)接近0.8(sin(t)sin(2t)的最大值達不到0.8),t就得大於60度。不說沒有任何飛機的機翼有這麼大的仰角(要是有飛機機翼這麼張着在空中飛行的話,那定是一大奇觀了),就算波音747的機翼仰角有這麼大,那330噸的波音747以這個角度能飛上天的話,不幾乎是垂直起飛了?看來YDX真把波音747當風箏放了。呵呵。

還有很可笑的是,YDX在計算波音747機翼的“風箏力”時,把機翼仰角設得大於60多度,而在計算波音747在水平方向所受的空氣阻力時,則把機翼仰角設得幾乎等於0度(不知YDX有沒有算算,t在什麼值時,sin(t)=t才能基本成立)。

更可笑的是,YDX居然還把飛機所受的升力與機重等同起來。對YDX來講,飛機在飛行過程中的所受的升力竟是一個常數了。

最後,YDX不知道機身也會產生升力,非常可笑。

YDX的計算,方法上至少犯了兩個錯誤。一是他沒有考慮機身的升力,二是他沒有考慮機翼面積的變化。看來YDX的觀察力也很差。你如觀察波音747起飛或降落時的機翼,會看到機翼後方有一部分,即襟翼,會向後下方伸出。襟翼伸出後,起了兩個作用:一是增加了機翼的面積,二是也給了機翼一部分“風箏力”。YDX在計算波音747在起飛時的升力時,只用了波音747的靜態機翼面積,而完全不顧伸出的襟翼和機身,真是無知之極。

YDX後又辯護說,他的計算沒有考慮所有因素。問題是YDX一而再、再而三地宣稱他的計算“非常吻合”波音747起飛的實際情況,所以“證明”了他的計算的正確性。既然非常吻合了,何還要考慮什麼其他因素?

更可笑的是,YDX居然說什麼他的公式d * A * v^2 * sin(t)sin(2t)至少在t=0和t=90時是正確的,因為在t=0和t=90時,sin(t)sin(2t)=0,從而公式得出的值也就等於0,與預期的符合。簡直是無知到了極點。以YDX的這種說法,d^2 * A ^3* v^3 * sin(t)sin(2t)不也正確?

呵呵,這個愚昧崇拜鼓吹知識越多越蠢(越反動)的毛澤東的,搞出這些東東來也真是不足為奇。

有意思的是,YDX又轉來別人“挑戰”解釋自行車為什麼不倒的傳統理論的文章(給了連接)。別人“挑戰”自行車為什麼不倒,則做了大量實驗後才下結論,且也只是對前人的結論作些補充而已。而YDX挑戰飛機為什麼會飛,則在一個信封背面比比劃劃就可得出結論了,且徹底否定了前人的理論。呵呵,用毛澤東思想武裝起來的腦、腦袋瓜,就、就是不、不一般啊!


順便看看那些為YDX捧臭腳的為YDX的爭辯。

有人說YDX講sin(t)sin(2t)=0.8是說的極值。是極值又怎麼樣?是極值就不必與實際符合了?是極值波音747就能以有60多度仰角的機翼起飛了?

有人為YDX的“飛機所受的空氣阻力與機重成正比”辯護,說什麼飛機重,就要飛得快,而飛得快,所受的空氣阻力就大。那麼輕的飛機就不能比重的飛機飛得快了?人們是否也能說“飛機(汽車)所受的空氣阻力與駕駛員的急躁性成正比”呢?駕駛員急躁,自然就開得快麼。是否還可以說“體重與飢餓度成正比”呢?有趣的是,此人竟然還找來計算阻力的公式來支持YDX的“飛機所受的空氣阻力與機重成正比說”。可惜公式中根本就沒有哪項與重量有關。這使我想起了一個的笑話,講有個實驗員用青蛙做實驗。他把一青蛙放在桌子上,然後對這青蛙大聲吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。這青蛙往前跳了兩尺。這實驗員在實驗本上作下記錄:四條腿的青蛙能跳兩尺。接着這實驗員割掉了這青蛙的一條腿,再對這青蛙大聲吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。這青蛙往前跳了一尺半。這實驗員就記下:三條腿的青蛙能跳一尺半。這實驗員又割掉了這青蛙的一條腿,再對這青蛙大聲吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。這青蛙往前跳了一尺。這實驗員就記下:兩條腿的青蛙能跳一尺。這實驗員繼續拿這青蛙做實驗,又割掉了這青蛙的一條腿,再對青蛙大聲吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。這青蛙往前跳了半尺。這實驗員就記下:一條腿的青蛙能跳半尺。最後,這實驗員割掉了這青蛙的最後一條腿,再對青蛙大聲吆喝“青蛙跳,青蛙跳”。而這青蛙則一動也不動。這實驗員就在實驗本上寫道:沒有腿的青蛙是聾子。呵呵,這個笑話很有現實意義。

有人去美國宇航局網站找來幾篇文章(給了連接),目的本是來支持YDX的“風箏說”的,YDX如得了救命稻草,迫不及待地手舞足蹈起來。可惜那人要麼自己根本就沒有讀那些文章,要麼根本就沒有讀懂。那些文章恰恰是否定了YDX的“風箏說”。看來現在YDX是徹底鄙視美國宇航局的科學家了。呵呵。


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

YDX: 飛機為什麼能飛起來--信封背面的計算
送交者: -YDX- 2010年12月16日16:19:08 於 [教育學術] 發送悄悄話
我記得小學的時候看到科普課本,上面講飛機飛起來的原理,說是因為機翼上方是凸起來的,因此上面的空氣跑的距離遠,壓強就小,這樣機翼上下的壓力差就把飛機托起來的。後來學了更多的物理,用能量守恆可以推出一個所謂伯努利方程(或稱原理),很多書上都把飛機的飛行作為這個這個原理的運用。這似乎是定論。但是,每次我坐飛機的時候,看着飛機的機翼,不禁心中疑問:這機翼上面看上去很平啊,這麼點差別就能讓上百噸的飛機升空?終於,我忍不住拿出一個信封,在背面進行了一番演算。

伯努利方程可以簡單描述為,不可壓縮流體的動能密度加上壓強為常數,因此壓強差就等於動能密度差。我找了一下波音747的近似數據:(1)最大起飛重量 W:330噸;(2)起飛速度:290公里/小時 ~ 80米/秒;(3)機翼面積A:510平方米。而空氣密度d為1.2千克/立方米。

因此,747起飛時,機翼上下的壓強差必須達到,330*10^3*9.8/510 ~ 6*10^3 (牛頓/平方米)

機翼下面的空氣速度為80m/s,根據伯努利方程, 1/2 * d * (u^2 - 80^2) = 6*10^3
我們發現,機翼上方的空氣速度 u 應該約為 128 米/秒,也就是應該比下面的速度快50%多。這顯然是不可能的。也許伯努利原理對飛機升力有一定貢獻,但不可能是主要貢獻。所以可以基本排除。

那麼飛機怎麼飛起來的呢?我認為其實與風箏能飛起來是同一個道理。

假設飛機機翼與水平面有一個角度 t,從飛機的角度,空氣以速度v水平流過來,然後碰到機翼,讓我們假設氣流在機翼表面象皮球從地面反彈一樣“反射”,那麼空氣流的動量就發生了變化,本來是水平的( dv^2Asin(t)),現在有了一個向下的動量,單位時間內的垂直動量變化--也就是升力---為 dv^2Asin(t)sin(2t)

將波音747參數輸入,考慮sin(t)sin(2t)的最大值約0.8,我們有

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

我們得出:v = 81 m/s

這與波音747的起飛速度非常吻合。

總結:飛機升力公式為 d * v^2 *A * sin(t)sin(2t)

d:空氣密度
v:飛機速度
A:機翼面積
t:機翼與水平面的角度

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