为什么飞机在10000米高空上可以飞行,而在高原上却动力不足呢?

如题所述

要理解这个问题,我们需要对飞机在飞行过程中的动力等问题进行了解,而且要对高原环境有一定认识,因为飞机在万米高空飞行时,到了高原就才出现动力不足的现象,这说明飞机的飞行情况和高原环境是密切关联的,基本可以确定是高原的气候环境影响了飞机的动力系统。究竟具体细节是怎样的?我们详细来看。

1.认识高原环境

高原环境在全球范围来讲,都是很少遇到的,一般只在中国、南美洲、亚洲中部会遇到。尤其是我国:面积较广、地形复杂、山地众多,东西横跨经度近60多度,在世界面积上排行全球第3。其中光是高原区域,就占据了全国面积的近三成(26.04%),那么多高才算高原呢?

数据来源《中华人民共和国年鉴》

海拔超过1000米,面积开阔广大,且周围有陡坡为界,满足这些条件,基本可以称得上高原了。

我国有四大高原,分别是青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原,其中具有“世界屋脊”的青藏高原,是世界上最高的高原,同时也是飞行环境最恶劣的地区。

中国民航总局对高原机场的定义为海拔1500米以上,比一般定义更高了。因为高原空气比较薄,所以到达地表的太阳辐射更多了,而且气温变化比较大,比如青藏高原地区,群山盘绕,因地形引起的热力乱流十分强烈,飞机经过时,经常产生颠簸现象。

2.高原环境对飞行的影响

高原天气复杂多变,比如经常出现大风和风切变,会对飞机造成安全隐患,还有大雾天气和低云现象。除此之外,高原环境对飞机飞行最大的影响,是在飞机的起落环节。

因为高原空气稀薄,所以给飞机提供的升力就小了。打个比方,人站在烂泥地里肯定比站在地面获得的支持力小,因为烂泥地比水泥地要“稀薄”,所以要增加发动机推力才能克服这一障碍。


另外空气稀薄减少了空气与飞机舵面之间的摩擦力,所以飞机的操控性降低了,这就好比雪天开车一样。而且高原环境山很多,所以飞机要在相对短的距离内上升到安全高度,这样才能避免出现撞机事故。

3.飞机如何应对?

为了提升操控性,在开飞机时,尽量柔和地控制驾驶杆,让飞机在离地起飞时,保持稳定。

为了提高飞机升力,我们可以从细节着手,比如关闭空调引气,这将避免一部分发动机推力的损失。还可以从跑道入手,在考虑到地形的前提下,加长跑道。

世界最高机场:四川稻城亚丁机场,跑道长4200米

民航客机主要使用涡扇发动机,反应涡扇发动机动力的就是其排气温度(EGT),而每个涡扇发动机都会有一个最大的排气温度,超过这一温度时,涡扇会烧毁。

飞机在设计时,为了防止涡扇发动机被烧毁,都会不断检测涡扇温度,当超过最大排气温度时,就会中断供油,这样发动机就停止启动了。

因此在发动机设计的时候,要尽量降低运行时的排气温度,这样在最大排气温度和当前排期温度之间,就有一个较大的区间,有利于弥补发动机不足的推力。

除此之外,轮胎在起飞着陆时,也容易因为高原各地气压相差过大而发生爆破,所以应将轮胎保持适当压力。

总结:因为高原空气稀薄,气压较低,影响了动力系统的正常发挥,所以,飞机受到高原最主要的影响,是在起飞和着陆之时。注意,这并非在高原上空动力不足,而是在高原起降时动力不足。

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