美国国家航空和航天局用网球做的风洞实验

根据运动的相对性原理，飞机在空气中高速飞行，也相当于飞机静止不动，而空气高速流过机身、机翼表面。正是这种高速空气的流动，让飞机产生了向上的升力。就如我们前面所讨论的一样，飞机升力产生的机制是很复杂的，有很多空气动力学的效应在起作用，飞机的升力是这些效应的综合结果。理论的计算是很复杂的，但是我们有很简单直观的实验手段来验证，或者说是纠正理论，那就是风洞实验。

神奇的风洞

昆虫中飞行一族的翅膀简直是工程学的奇迹，拿蜻蜓来说，它们每秒钟可以扇动200下翅膀，而蚊子和马蜂则高达每秒1000次。为什么这些不起眼的小家伙能有如此大的能耐呢?直到最近，人们把昆虫放进风洞好好研究了一番才发现，原来这些小家伙的翅膀能在空气中制造涡流，依靠这些可控的涡流，它们的翅膀在向下和向上拍动时都能产生升力。一只小蜜蜂借助涡流，产生达到其体重3倍的升力，而向前的推力则是体重的8倍之多。这就是蜜蜂能在空中做出匪夷所思的急转弯的原因。

风洞就是这样一种神奇的装置，能近似模拟自然界中真实的状态，让昆虫、飞机在里面“飞行”——事实上是让它们在风洞里静止不动，用风力设备给它们吹风。根据运动的相对性原理，这和它们在静止的空气里飞行的效果是一样的。现在看来，我们似乎很好理解这一理论。但在20世纪初期，许多航空研究人员对此还持怀疑的态度，只有达·芬奇、莱特兄弟等为数不多的人相信有这种等效关系的存在，且达·芬奇是清楚明确地讲述风洞原理的第一人。莱特兄弟在1901年进行的风洞实验让他们受益匪浅———他们发现了哪些才是“正确的空气动力学”,这大大加快了动力飞机的研制进程。没有风洞实验，人类成功实现动力飞行的时间不可能早在1903年12月17日，或许也不会发生在莱特兄弟身上。