|
风筝在空中飞行，是风筝与空气作相对运动。本刊二○一○年第一期刊登《再议相对接触与相对运动》（下称《接触》），将风筝与空气的相对运动加以否定，笔者不敢苟同。这里仅就《接触》一文提出置疑，敬请同仁赐教。 风筝是名符其实的飞行器 风筝虽比飞机简单得多，但它是名符其实的飞行器。《接触》一文却明确写道：“风筝不是飞行器，风筝是阻力物体。”众所周知，所谓飞行器是能离开地面飞行的机器或装置的总称。其中包括轻于空气的飞艇和气球，也包括利用空气动力（升力）飞行的飞机、滑翔机、航空模型及风筝，还包括导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船等等。飞机和风筝，一个靠自身的发动机拉力来起飞，一个靠牵引线的拉力来起飞，都靠拉力来获取速度，从而产生升力来克服重力。它们都用空气动力学的原理来制造和飞行，为什么把风筝排除在外，否认风筝是飞行器呢？至于说“风筝是阻力物体”，为什么不提升力？升力是由流经风筝的相对气流在迎角的作用下产生的，而在产生升力的同时也会产生阻力，怎么能说风筝只是个“阻力物体”呢？令人不可理解的是，作者在同一篇文章中却出尔反尔地说：“飞机与风筝的飞统称相对运动是混淆两种不同的飞行器及飞行物的不实的错误概念。”这里明明白白地指认飞机和风筝属于两种不同的“飞行器及飞行物”，为什么又说风筝不是飞行器呢？难道“飞行器”和“飞行物”又有所不同？这是疏漏中的笔误，还是概念上的混乱？ “顺风而行”错在何处 否认风筝是逆风而飞，错误地认为是“顺风而行”，问题出在参考系上。描写任何物体的运动都必须相对于一定的参考系。当物体相对于某一参考系（如地球）的位置随时间而变化时，就称物体对该参考系作相对运动。同一物体相对于不同参考系（如空气）有不同的运动状态。风筝在天空飞行，风筝与空气作相对运动，风筝是以空气作为参考系的。因此，风筝始终是逆风而飞的，不可能“顺风而行”。如果风筝的参考系不是空气，而是与升力无关的地面，风筝便有顺风而行的时候。例如，传统风筝放线时，风筝便顺着风向向远处飘飞。这时若将地面作为参考系，风筝与地面作相对运动时便是顺风飞行的。再如，盘鹰进入盘旋转到90°-180°之间，若将地面作为参考系，风筝也是顺风飞行的。这就是说，风筝以地面作为参考系，有逆风飞行、侧风飞行、也有顺风飞行。参考系是空气还是地面，两字之差，结论相反。在研究风筝与空气作相对运动并在迎角的作用下产生升力的问题上，《接触》作者将参考系搞错了，结果出现错误的结论，这是问题的症结所在。风筝在空气中飞行，与空气作对运动，并且产生升力，这与地面毫无关系。好在该文作者未把太阳作为参考系。不然，地球上的一切都与太阳作相对运动，那便是“坐地日行八万里”了。而且，将地面作为风筝飞行的参考系，也不是所有的飞行过程都是顺风飞行的，只是在特定的情况下才会顺风而飞。而且，即便是顺风飞行，风筝与空气始终作相对运动，风筝依然朝着相对气流的来向逆风而飞的。不论是以地面为参考系的逆风飞行、侧风飞行或顺风飞行，一概如此，这是不争的事实。如若不信，请你顺着风向牵着风筝起飞，顺着风向放线，风筝能放起来吗？ 提线位置影响迎角大小 风筝的牵引线与风筝的连接要靠提线来完成。风筝不同，提线的拴法也不同。传统的平面风筝是上二下一由三根提线组成，三角风筝则是一上一下由两根提线组成，盘旋类风筝只拴一根提线。不论拴几根提线，都要使风筝形成一定的迎角。拴两根以上提线的风筝，上提线越长，迎角越大；下提线越长，迎角越小。拴一根提线的风筝，提线越靠前（上），迎角越小；提线越靠后（下），迎角越大。《接触》作者否认风筝有迎角，否认迎角的作用，这是毫无根据的。只要看看众人手中风筝提线的拴法，其论点不攻自破。如若还不相信，把你手中的风筝提线都拴在风筝的最前端，在零迎角的情况下能放起来吗？该文作者还用断线的风筝来说明问题。要知道，断线的风筝已失去拉力，只能随风飘移最终落地。这种不正常的飞行状态，能说明正常牵引的飞行原理吗？ 研究风筝离不开空气动力学 凡是在空中飞行的飞行器，都离不开空气动力学的范畴。飞机如此，风筝亦不例外。空气动力学是研究物体与空气作相对运动时彼此之间的相互作用及其规律，并探讨应用这些规律去解决实际问题的科学。很多人不曾专门学过空气动力学，但在制作和放飞风筝时，有意无意地运用空气动力学。符合空气动力学原理的，制作和放飞就会成功；不符合空气动力学原理的，制作和放飞就会失败。有些人囿于传统观念的束缚，总想摆脱空气动力学而另搞一套“理论”，这会糊涂了自己，误导了他人。空气动力学是一门科学，是研究一切飞行器的理论基础。运用这些科学知识来研究风筝制作和放飞，确是一条捷径，并不是“用飞机理论代替风筝理论”，也不存在误导问题。恰恰相反，如果脱离了空气动力学的科学轨道，即使臆想再多的新“概念”也无济于事，倒会造成理论上的混乱。飞机也好，风筝也好，都是在空中飞行的飞行器，都能用空气动力学来研究和解决飞行中出现的问题。如果用“相对接触”来否定相对运动，用“泄风角”来否定迎角，用个性来否定共性，用“顺风而行”来否定逆风而飞，这都是违背科学原理而出现的错误命题，是经不起实践验证的谬误。 “吃风”、“泄风”的表述会逐渐废弃 风筝由我国发明，在民间流传了两千余年。由于受时代的限制，很长时间以来不能用科学理论来指导风筝的研究，类似“吃风”、“泄风”的表述在风筝界沿用多年。笔者猜想，所谓的“吃风”，大概是迎风的意思，“泄风”则是排风的意思。尽管在理论表述上不够准确，但习惯怎么说还可以怎么说。然而，如果给“泄风”下个科学定义，认为“泄风的反作用力就是升力”，竭力否定相对气流与迎角产生升力的原理，这是笔者无法赞同的。如果把“泄风”又分为“下泄风、左右两侧泄风、上下左右泄风、头尾转换泄风、平衡与不平衡泄风，还有不完全泄风和完全泄风”等等，更是无稽之谈。笔者深信，随着空气动力学的不断普及，人们的知识水平不断提高，那些“吃风”、“泄风”的习惯用语会逐渐减少最终被废弃，这是科学洪流冲击的必然结果，谁也无法阻挡。过去，我们对风筝理论的研究欠缺，现在出现一些有悖于空气动力学的错误观点不足为奇。对此，我们首先要以科学的态度、以科学的理论为指引，真正用空气动力学来研究风筝制作和放飞中的问题，这才是正确的态度和研究问题的方法，而随意杜撰“相对接触”之类的概念，把本来很简单的问题说得晦涩难懂，这是不足取的。 |
|
|
转载▼
