二、用伯努利原理解读飞机飞行的质疑

伯努利大师发现的伯努利原理比飞机的发明早一百多年，自然不是它本人把这个原理用在飞机的解读上，而是后人把伯努利原理联系到飞机的飞行上。但这种联系我认为有些牵强，因为根本就不是同一个性质。伯努利原理中流体在运动，而飞机的飞行过程中空气是静止的，所谓的空气流过机翼是根据物理学参照物的原理，假设机翼不动，那么空气就流过机翼。但这种假设是不成立的，因为伯努利原理的形成原因是流体必须是流动的，所以不能伯努利原理来解读飞机的飞行。
　　
　　1、伯努利原理及飞机飞行：
　　
　　提起飞行就得提伯努利原理，那么伯努利原理到底是什么？我从网上搜索是的基本解释是这样的：流速与压强成反比，在一个流体系统，比如气流、水流中，流速越快，流体产生的压力就越小，流速越慢，流体产生的压力就越大，这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利十八世纪初发现的“伯努利定律”。

    那么空气如何能够托起沉重的飞机，人们就利用了伯努利定律来解读。飞机的机翼是上凸下平的非对称型结构（单凸），上表面是流畅的曲面，下表面则是平面，在同样的时间内，机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程（曲线长于直线）在机尾汇合，这样机翼上表面的气流速度就大于下表面的气流速度，根据流动力学（伯努利定律）的原理，机翼下方气流产生的压力就大于上方气流的压力，因此在机翼得上下表面产生了压强差，这就使飞机产生了一个向上的升力，当飞机滑行到一定速度时，这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量，飞机就上了天。
　　
　　2、伯努利原理在飞机飞行原理解释上的局限上面的伯努利原理解释飞行升力原理似乎顺理成章，很有道理，这是因为上面的机翼形状很标准，上曲下平，有利于伯努利的解读。但用伯努利原理解读飞行原理也有一定的疑问，这就是像左下图的对称翼型（双凸）和中、右下图的平板翼型等形状的机翼，再用伯努利原理解读就太牵强了。人们在解释飞行的时候是很难看到拿这些翼型来举例子说明的，用的最多的就是上图那“上凸下平的非对称型结构（单凸）”来说明。
　　
　　早期飞机的翼型也不是“上凸下平”那样标准，像莱特兄弟竟用帆布做机翼也不妨碍成为航空历史第一人。虽然也有人以机翼上的空气流速大于机翼下的空气流速，但不要忘记，像莱特兄弟这样的飞机飞行速度实在是太慢了，机翼上下的速度差不是太明显的。
　　
　　像我们从小就喜欢叠的纸飞机，它甚至叠成上平下凸的结构。但也没有阻挡它激情澎湃的飞翔，直到动力消失为止，用伯努利原理来解释这种飞行是很吃力的。
　　
　　在认为利用了伯努利原理获取升力飞行的飞机竟能倒飞，这让我对飞行上的伯努利原理更产生疑问校试想一下，如果伯努利原理解释飞行是正确的，正飞时机翼产的升力可以克服重力，那么倒飞时同样的升力就变成下降力，再与机身本身重力那就是双重的下沉力了，可实际上一点也不耽误飞机在倒扣时的飞行。有的解释（实际上有的可能就这样做的）是飞机在倒飞时是以一定的上仰角（如右下图）飞行的，还可以利用活动的副翼、舵等进行下反气流产生向上升力维持高度飞行。
　　
　　那从前面叙述的倒飞原理上看，似乎迎角和活动的翼舵的作用力比伯努利原理产生的升力更为有效，因为全倒飞时机翼伯努利原理的副作用再加上机身的双重量都被飞机仰角和翼舵的调控所克服，这就让人怀疑伯努利原理在飞行上是否真的起作用，飞机的飞行是否真的是利用伯努利原理。
　　
　　3、伯努利原理真的能产生强大的升力吗？
　　
　　假设伯努利原理对飞行原理的解读是正确的，按照伯努利的理解，机翼上表面是曲（凸）面，下表面则是平面，在同样的时间内，机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程（曲线长于直线），这样机翼上表面的气流速度就大于下表面的气流速度。由于机翼上曲面的长度和下平面的长度是不变的，所以机翼上表面的流速与下表面的流速成稳定的倍数关系，比方说机翼上曲面的长度是下直面的长度的1.3倍（这个倍数可能不小了，就算是半圆也只有1.57倍），那么机翼上表面的流速也是下表面的流速的1.3倍，而流速与压力成反比例，所以下表面的压力就是上表面压力的1.3倍。
　　
　　按照上面的分析，我们就可以计算了，如果按下表面的压力是上表面压力的1.3倍的话，那么机翼所得到的压力差就是上表面压力的0.3倍，也就是机翼所产生升力。那么可以用一个公式表示：机翼升力=0.3 X上表面压力从公式上可以看出，只要上表面压力越大，机翼的升力就越大。可伯努利原理说了，“流速越快，流体产生的压力就越小”，你看，飞机在跑道上拚命奔跑的时候，流经机翼上、下表面的气流速度是快了，但根据伯努利原理，气流压力反而小了。地面正常是一个标准的大气压，压力小于一个标准的大气压了，再乘以机翼上、下表面的倍数差（如上面的0.3倍）就更小了。所以就造成飞机前进速度越快，机翼产生的升力就越小的窘境。
　　
　　还可以简单地来想，本来机翼上下都是一个大气压，结果上下表面按照伯努利原理都因流速快而压力减小，而且上表面压力更小，飞行速度越快机翼上、下表面的压力都越小，两个小的压力之间的压力差不是更小吗？所以机翼得到的升力不是因为飞行速度的增加而更小吗？这是很荒谬的理解。可实际是并非如此，而是飞机前进速度越快，机翼产生的升力就越大。
　　
　　所以用伯努利原理来解读特定翼型的升力，还存在着很大的疑问校你看，我这个幼稚无知的门外汉给严肃的科学开了个小玩笑，哈哈。为什么我会出现这搞笑的推理，是因为我对伯努利原理的成因和条件上的探索而打出的问号。
　　
　　4、形成伯努利原理的成因和条件？
　　
　　“流体力学之父”丹尼尔·伯努利在十八世纪初发现了“伯努利定律”：在水流或气流里，如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小，流速与压强成反比。
　　
　　伯努利现象是怎么形成的？我是这样理解的，流体本身的分子都是无时无刻在做向各个方向的自由运动，这就形成了四面八方的压力（左下图）。当流体在运动时（从左向右运动）把本身的分子的自由运动状态改变了，也就是强制了分子的运动方向，如右下图所示。所以流体分子不能充分地自由运动，只能向前进方向运动，所以对周围的压力就减小了，与周围形成了压力差界面，这也就是流动时压强减小的原因。
　　
　　当气流的流动速度加快时，强制分子运动的能力就加强，流体分子的运动方向就越规范，越一致向前，所以对周围的压力就进一步减小。流速越快，压强就越小。
　　
　　从以上伯努利原理的成因上我们可以分析出伯努利现象存在的特征，一是物质条件是气体或液体；二是气体或液体必须是流动着的，这才能强制了流体中分子的运动方向；三是伯努利原理的应用限于流体与外界的交界面上，而不是同样条件下的流体内。
　　
　　上面为什么要强调第三点呢？这主要是因为从伯努利原理的成因上分析得到的。因为在向前运动的流体内部状态是一样的，达到一种平衡。只有在流体与外界不同状态的交界面上才会形成压力势差，所以要强调伯努利原理的应用就要限于流体与外界的交界面上。
　　
　　网上（如 http://baike.baidu.com/view/553343.htm ）的伯努利原理有几点应用介绍，分别是飞机的飞行，喷雾器的喷雾，汽油发动机汽化器的喷油雾，足球弧旋球的运动，还有乒乓球的上旋球的运动，列车限距线等。在这里后五个伯努利原理的应用都是流体与交界面上，只有第一个应用——机翼是在同样条件下的流体内，那么伯努利原理真的可以应用在运动的流体内吗？
　　
　　5、飞机飞行的环境符合伯努利的条件吗？
　　
　　伯努利原理的条件是空气（液体）是流动的，而飞机飞行时的空气是静止的，所以从伯努利原理的成因条件上看飞机的飞行环境与伯努利原理有本质的区别，不符合伯努利现象的第二条特征。伯努利原理是气流在运动时把本身的空气分子的自由运动状态改变了，强制了空气分子的运动方向，所以空气分子不能充分地自由运动，对周围的压力就小了。而飞机飞行时空气是静止的，空气分子自由运动丝毫不受影响，照样形成了四面八方的压力。所以，在飞机的前进中，并没有出现伯努利现象的条件，之所以人们以伯努利原理去理解，是因为人们以机翼与空气的相对运动中假定机翼静止的结果，但这种假定是不符合伯努利原理的。
　　
　　另外，伯努利原理应用在流体与外界的交界面上，而假定机翼静止而形成的空气与机翼的相对运动，所受伯努利原理作用的机翼却身处气流之中，也不符合伯努利原理的第三条应用特征。
　　
　　那么什么情况下飞行才能利用到伯努利原理？我想这就是创造伯努利原理的条件，这就是让空气运动，这样就可以利用伯努利原理了。那么在现实中可以往机翼上表面吹气时，从而使机翼上表面的压力变小，从而形成向上的吸力（升力），这是比较好的利用伯努利原理的办法。
　　
　　总之，现在一般的飞机（机翼）在空气中的飞行，都不存在构成伯努利原理的条件，所以都不是利用伯努利原理获取升力飞行的。