這裡亞夜。
為什麼飛機會飛？
這個問題應該算是「十萬個為什麼」裡很常被提到的科普題。
然後高中物理大概會簡單的提一下「白努力定律」，
大概的結論是「速度越快壓力越小」，
並且還會簡單解釋：
當中，
ρ 是流體密度
v 是流體速度
h 是流體深度
g 是重力加速度
p 是流體壓力
同一個流體的情況下呢，
密度就一樣，
重力加速度是常數，
高度（深度）基本一致，
換句話說，
中間項 ρgh 是一個常數。
那麼，
流速 v 越大呢，
首項就越大，
那麼末項自然必須越小才能維持常數，
因此得到「速度越快壓力越小」的結論。
接著教材或者科普書還會圖解：
這樣的圖，
目的是告訴你機翼上方的行程比較長，
因此流過機翼上方的氣流速度比較快，
所以機翼上下兩邊出現壓力差而能把飛機抬起來。
然而事情真的是這樣嗎？
首先我們先看反例：
如果是因為流速差導致壓力差，
那麼飛機一旦倒過來不就不能飛了？
但事實是飛機倒過來一樣能飛。
而且，
根據「相對性原理」，
你如何定義「速度快」這件事？
上圖是用機翼做為不動參考點，
進而硬是畫出上下兩個不同氣流的流速；
然而實際上是空氣壓跟就在那裡不動，
是機翼去把空氣推開不是嗎？
那既然空氣原本就在那裡不動，
何來「速度快」之說？
再說了，
實際情況是高空中一定有所謂的「風」，
風向不會永遠跟飛行方向平行，
來自各種方向的風都是有的，
因此機翼上下部分的風速就不一定哪邊比較「快」了不是嗎？
但不論何種風向飛機總是能飛，
因此，
這種解釋方式絕對不對。
事實上，
在飛機上引用白努力定律根本就是張冠李戴。
白努力的適用範圍是同一個流體在不同位置的流速與壓力變化的關係，
重點是「同一個流體」。
當你把氣流拆成上下兩部分時，
他已經被拆分成兩個不同流體了，
這在引用白努力定律上前提就不對了，
因此才會遇到這種好像對但又無法完全解釋的情況。
飛機會飛確實靠的是上下的空氣壓力差來產生升力，
而且這個升力大小確實跟飛機與空氣的相對速度有絕對關係。
因為扯到速度跟壓力差，
所以很自然地會聯想到白努力定律也是無可厚非的。
敝人並不是說白努力定律錯，
恰恰相反，
白努力定律是經過無數次科學實驗驗證的，
至少到目前為止都被認為是正確無誤的定律。
錯誤的地方不是白努力定律本身，
而是用白努力定律強行解釋飛機升力這點錯了。
飛機會飛的最大理由是「攻角」，
正因為飛機在飛行過程中有「攻角」，
藉此才能產生升力來對抗自身重力，
並且能藉由調整攻角的大小來改變升力大小，
而達到自由上升、下降或維持高度的需求。
攻角（Attack Angle）是指機翼方向與運動方向產生的夾角，
因為康達效應（Coandă effect），
當氣流流過機翼表面時會被帶離原本的方向。
康達效應高中物理應該是沒有特別提，
其實康達效應描述的情況很簡單：
當流體流過物體表面時會被物體吸引而改變流向的情況。
生活中最容易描述康達效應的情況就是用茶杯倒水，
如果你的茶杯杯口很圓滑，
你就會發現水不會乖乖地按照你想讓他去的方向下去，
而是會叛逆地沿著杯子的表面流下去然後滴得滿地都是。
這個攻角如何解釋飛機能飛？
因為機翼的方向把氣流給帶偏了，
當氣流脫離機翼時就相當於推了機翼一把，
根據牛頓第三運動定律，
這個往後推就會產生推力而把飛機往上方推。
另一種解釋方式是，
上圖很明顯氣流被往下帶，
因此最終來講下方的空氣會被「相對擠壓」，
反之上方的空氣會被「相對放鬆」，
因而產生壓力差。
這種解釋方式跟白努力定律有什麼不同？
差別當然大了。
若按照白努力的方式解釋，
機翼就非得是上凸下平才行，
而且還有一個前提是被切成上下兩區的氣流必須同時穿過機翼並匯流。
但誰規定上下兩側的氣流必須同時抵達？
更何況機翼也不總是上凸下平的。
用康達效應解釋的話，
可以發現其實你機翼不管什麼形狀都行，
只要有攻角就能產生升力。
最典型的例子不就是「紙飛機」嗎？
摺好的紙飛機機翼是平整的吧？
按照白努力定律解釋的話紙飛機應該是死都飛不起來不是嗎？
但事實卻是只要按照正確的角度丟出去就能飛很遠，
因此康達效應才是飛機能飛的正確原因，
或者說至少是比白努力定律更適合的解釋方式。
白努力定律的其他錯誤引用還有不少，
跟飛機原理一樣的「變化球」也是因為康達效應的關係而不是白努力定律。
氣流流過球的表面後就會沿著球轉，
但因為球本身在旋轉的關係而會帶動「附著在表面」的空氣，
因此讓貼附表面的氣流朝著不同的方向噴出而形成壓力差，
進而改變球的軌跡。
另一個錯誤引用就是按壓式的噴霧器，
解釋是按壓時會把噴嘴的空氣往外推，
因為噴嘴有了流速所以壓力變小，
進而讓瓶內的液體被瓶內的壓力往外推而產生噴霧效果。
其實這錯的更是離譜，
你都已經把噴嘴內的空氣往外推了，
這不就理所當然地形成一個負壓嗎？
關白努力定律屁事？
【後記】
為什麼突然會想講這篇？
敝人還記得大學時，
有一個教授上課第一句話就是「忘了白努力」。
或者更具體來講就是，
「白努力定律是錯的」。
當然教授的話是偏激了點，
但他老人家這句話絕非空穴來風。
大學時代不懂，
只覺得教授很有種敢講這種「顛覆世界」的話，
因此印象深刻直到現在都忘不了。
然而也因為教授的這番話，
敝人一直都對於普通科普書對於白努力定律的錯誤引用耿耿於懷，
只是一直找不到機會說而已。
而今天算是突然想到，
就來寫寫罷了。
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達人
