不難看出,YDX否定“伯努利效應”而只認為“風箏力”對固定翼飛機升力有貢獻,主要基於以下兩個以波音747為例的計算:
1。YDX應用“伯努利方程”的計算,空氣從機翼前沿到後沿的路程,上表面所走的必須比從下表面所走的要長50%,這不符合YDX對波音747機翼形狀的觀察判斷。
2。YDX應用“風箏原理”的計算,結果“非常吻合”波音747數據。
那麼我們可以來看看YDX具體是怎樣計算的。
首先看看YDX是怎樣來計算“伯努利效應”的。YDX代入“伯努利方程”的數值,面積是波音747巡航時的機翼面積,而速度則是波音747起飛時的速度。這是十分荒唐的,得出的結果顯然是完全不能說明問題的(除了說明YDX的愚蠢無知以外)。
我在前文已指出,要分析飛機飛行的升力,應該根據巡航的條件。波音747的巡航速度大約是250米/秒。為了和YDX的計算作比較,這裡不妨就直接套用YDX的計算式子,1/2 * d * (u^2 - 250^2) = 6*10^3,也不考慮機身的升力,那麼就得u=269米/秒。269/250=1.076,即空氣從機翼前沿到後沿的路程,上表面所走的必須比從下表面所走的要長7.6%,即下面每走10公分,上面就得走10.76公分。我想大家不會覺得這與波音747飛機的機翼形狀太離譜吧?所以YDX的“要長50%”結論是不成立的,因而YDX也根本就沒有否定“伯努利效應”的依據。如果YDX有個會作科學思維的頭腦的話,他至少應該再作上面那樣的計算後,再對“伯努利效應”下結論。當然如YDX得了這兩種不同的結果後,怎麼下結論則是另一回事。根據YDX在萬維的表現,他斷然拋棄7.6%的結果而貿然根據50%的結果下結論,也不會是太出乎人們的意料的。
當然人們還得問波音747怎麼飛起來(即怎麼起飛)的問題,因為波音747在跑道上是達不到巡航速度的(不知跑道足夠長的話,波音747是否能達到那速度,估計輪子也吃不消)。這就是為什麼機翼有襟翼。襟翼伸出後,一方面增加了機翼面積,一方面又增加了機翼上表面的凸度(從而增加了伯努利效應),且又產生“風箏力”。一般襟翼的使用可以增加升力50%,從而可以降低飛機起飛和降落時所需的速度。當然襟翼也會增加阻力,所以飛機起飛後,一旦達到一定速度後,襟翼就縮回。而在飛機降落時,襟翼一方面用來增加升力,一方面也可以幫助減速。
現在再來看看YDX是怎樣計算“風箏力”的。讓YDX得出“非常吻合”波音747的結果的關鍵一招是sin(t)sin(2t)=0.8這個天才性的選擇。這裡的t是機翼與水平面的角度。這裡YDX是取了sin(t)sin(2t)的最大值0.77的近似值。那麼在sin(t)sin(2t)的最大值時,t值是多少呢?55!各位看官,你看到過哪個飛機的機翼與機身水平線有着55度的夾角麼?你如去找些航空資料來看看,都會講機翼與飛行方向所持的最大角度,一般不能超過15度。超過這個速度,機翼就會失去升力(由於某種渦流的作用)。而就是這個角度,也要在飛機離地後才能得到,因為機翼與機身水平線的夾角基本等於0。那麼就算飛機在跑道上時,機翼就有15度的仰角,則得sin(15)sin(30)=0.13。把此值代入YDX的式子,得到的結果是,要麼波音747在最大載重時,起飛速度得202米/秒,要麼波音747的最大起飛重量只有52噸。不管是什麼,這個結果是絕對不與波音747“非常吻合”的。
有趣的是,YDX不能接受波音747機翼上面與下面相差50%,但倒能毫不猶豫地接受55度機翼仰角。真是可笑之極。
從上面的剖析,我們可以看到,YDX的計算完全只是在用隨心所欲選擇的數值來盲目套用公式而已。他的方法是漏洞百出的,自相矛盾的。他的結論是毫無依據的,違背事實的。可見一個什麼都是以毛澤東思想掛帥的紅衛兵,一個愚昧崇拜鼓吹“知識越多越反動”的毛澤東的張鐵生式人物,談起科學來,也只能給人留下一個又一個的笑料罷了。
===================================
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
|