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  • 1 # 老鷹航空

    1、飛機為什麼能夠離開地面?

    飛機,咱們就以固定翼飛機為例(下同),之所以能夠離開地面升入天空,其背後的基本原理就是伯努利方程,具體而言就是當氣流流經機翼上下表面時候會產生速度差,速度差導致壓力差,這個壓力差正好是下表面大於上表面,這樣就產生了升力。

    空氣動力學領域深入研究之後得到了飛機的升力公式:L=1/2ρV²SCL,在這個公式中,ρ是空氣密度,V是飛機的空速(也就是相對於空氣的速度),S是機翼在垂直方向的投影面積,CL是飛機的升力係數,由自身的氣動外形和姿態角度控制。

    在這個公式中,1/2ρV²還有一個更專業但是卻很重要的名稱——動壓,用Q表示,那麼升力公式就可以寫成L=QSCL。透過這一轉換就可以知道,飛機的發動機其實只是負責產生推力,推動飛機向前運動,從而產生速度,進而產生動壓,動壓配合機翼面積和升力係數來產生升力。當升力等於重力的時候,飛機就可以離開地面了。

    2、如何讓飛機在更短的距離起飛?

    基於L=QSCL這樣的公式,如果想進一步縮短飛機起飛的滑跑加速距離,那麼就有兩種方式:

    第一、提高飛機的升力係數——這種方式最為直接的案例就是滑躍甲板起飛,透過提高飛機的仰角方式,來提高飛機的升力係數,從而實現短距起飛。

    第二、提高飛機的動壓Q,

    動壓Q=1/2ρV²,那麼就是要提高飛機的空速,這樣以來就又形成兩種技術路線了,一種就是採用題目中提到的迎風起飛方式,也就是根據相對運動的關係,讓飛機的實際空速等於當前空速+來流速度,不過這種方式也比較有限,畢竟風速也太小了,20-30km/h,對於現代飛機而言,作用不大;

    另一種技術路線就是彈射起飛,依靠彈射器的爆發力,瞬間增加飛機的空速,這樣幫助其實現短距起飛。彈射器的爆發力還是比較可觀的,這樣就不需要迎風了。

    ——問題就回答到這裡了——

  • 2 # 臺美大小事

    飛機飛行逆風風比順風好?

    這題目是有瑕疵吧?

    飛機應該是隻有起飛的階段,需要逆風,或是說順風不能超過多大。以及,飛機降落的階段,順風不能超過多少。

    而飛機其他飛行的階段,絕對是順風比逆風好的!

    下面有很多專家都回答了:逆風起飛的種種原因,以及科普了物理課,就不在這裡說外行話了。

    純就問題的 飛機飛行 來說,也就是排除了 飛機起飛、飛機降落 這兩個階段,而以 巡航飛行 的這一段來說,順風比逆風好得多了。

    巡航階段的飛行,多數指的是在一萬公尺上下(8000-12000)的高空飛行時,高空的氣流方向與飛行方向是同向、還是反向。

    在這樣的高空氣流,最有名的是太平洋上空的噴射氣流 jet stream,這個噴射氣流的速度,能達到每小時320公里,這速度幾乎可以等於替飛機的增加了半個發動機了。

    所以,所有從西往東飛(從中國飛往美國)的飛機,都會設法在噴射氣流強勁的季節,去蹭這氣流,可以縮短飛行時間,省油,更重要的,也舒適。

    你想想,飛機如果頂著這個氣流飛,速度慢之外,飛機的顛簸也一定高,乘客是非常不舒服的。

    所以,逆風飛行 對飛機來說,並不是全正確的。那是起飛、降落、飛行傘等才需要的。

  • 3 # 王司徒軍武百科

    這個題目是有問題的,飛機並非時時刻刻都需要逆風,需要逆風的時候主要是在起飛上升或下降時,可以縮短起降距離;而長距離飛行的話,有順風送行,飛機能更好的節油和增加航速。

    再此之前我們應該先略微瞭解下“伯努利原理”,這種物理原理闡述了基本的流體力學。

    按照伯努利原理的的解釋,飛機的機體(非升力體主要是機翼)在流體中執行時,因為其上下形狀的不一致性,被分開的氣流會在上下部分形成不同的壓強表示,並促使機體向壓強低的那方運動,由此飛機也就獲得了向上的升力。

    這與我們放風箏是一個道理,只不過風箏透過繫繩強行控制住了迎面姿態,顯著增強了下方的氣壓強度。而飛機則是依靠動力在空氣中穿行,決定升力的是其升力形狀。在這種條件下,速度越快,獲得的壓強也就越大,飛機的升力也就越大。

    所以飛機的起飛喜歡追求逆風飛行,迎面而來的風本身就代表著流速,風速+機速=更大的迎面流速=更大的升力。所以航母或一些高載重飛機會選擇逆風放飛,這樣能讓他們獲得更短的起飛距離和更大的飛行升力。

    但是,遵從流體力學,不代表一定需要在這種流速對沖的高阻力環境中長久飛行,飛機在高流速中獲得升力的同時,也獲得了極高的阻力,以至於會影響到前進效率。某些特殊的時刻,在這種高阻力、高升力環境下,我們甚至能看到固定翼飛機被“懸停”。

    也就是說,並不是時時刻刻都要逆風,高風阻雖然代表著垂直座標的升力效率,卻對水平座標的前進並不友好。何況飛機在具備一定速度的情況下,已經獲得了正常飛行的能力,加速度即=流體效應,它們已經不是靜止的了,即便飛機順著風飛,它們依然在高流速中。

    所以,這時候飛機反倒需要“順風”來幫忙,這樣它們能減少對沖氣流造成的影響,甚至依靠順風高流速的助推,讓自己的飛行更具效率,更節省能耗。

    無論“順風”還是“逆風”,其實都是個需要具體問題具體分析的問題,不能一概而論,高度、氣壓、環境、特殊氣流等等都需要對應去考慮。

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