SStop Abusing Bernoulli! How Airplanes Really Fly,Regenerative Press, Anderson, Indiana, 1997
我读的是法文版,他提到了伯努利原理不能完全解释升力的原因,下面古狗翻译的中文
物理和空气动力学的学生被教导飞机飞行是通过应用伯努利原理来实现的,即如果空气的速度增加,压力就会降低。所以机翼会产生升力,因为顶部的空气移动得更快,从而产生一个低压区域,从而产生升力。这种解释通常满足好奇的人,很少有人敢于质疑这些结论。有些人想知道为什么空气在机翼顶部移动得更快,而这正是流行的解释分崩离析的时候。
为了解释为什么空气在机翼上表面运动得更快,许多人依靠几何论证,即空气必须行进的距离与其速度直接相关。通常的说法是,当空气在前缘分离时,通过上表面的部分必须与通过下表面的部分相对应。这就是著名的“过渡时间相等原则”。
如果我们考虑一架小型标准飞机的机翼,其上表面仅比下表面长 1.5-2.5%,我们会发现塞斯纳 172 的飞行速度应超过 600但是,谁说两股气流一定要同时在后缘相遇? 图 2 显示了模拟风洞中机翼上方的气流。 在模拟中,有规律地引入彩色烟雾。 我们注意到经过上表面的空气比经过机翼下方的空气先到达。 事实上,仔细观察会发现通过机翼下方的空气被空气的“自由流动”减慢了速度。 这对于过渡时间相等的原则来说太过分了。 600公里/小时才能产生足够的升力。 显然,这种对升力的描述有问题。
流行的解释意味着不可能反向飞行。它更不适用于具有对称轮廓机翼(上下表面具有相同长度)的特技飞机,或者机翼在大负载变化(例如机头向下或急转弯)时的反应。
那么为什么流行的解释能流行这么久呢?一个答案是伯努利原理很容易理解。伯努利的原理没有错,空气在机翼顶部移动得更快。但是,正如前面的解释所暗示的,我们的理解不能通过这种解释来完成。问题是,当我们应用伯努利原理时,我们遗漏了一个至关重要的元素。如果我们知道机翼上方和下方的空气速度,我们就可以计算机翼周围的压力,但是我们如何确定速度呢?
通俗解释的另一个捷径是忽略了工作的概念。电梯需要动力(单位时间内做一定的功)。正如我们稍后将看到的,理解功率是理解许多有趣的升力现象的关键。