【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇陡咴惋w機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、高原地區(qū)為什么被稱為直升機(jī)禁區(qū)?原因是什么呢?
2、飛機(jī)能輕松上萬(wàn)米高空,飛到高原卻很
本篇文章給大家談?wù)劇陡咴惋w機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、高原地區(qū)為什么被稱為直升機(jī)禁區(qū)?原因是什么呢?
- 2、飛機(jī)能輕松上萬(wàn)米高空,飛到高原卻很困難,那么高原機(jī)場(chǎng)安全嗎?
- 3、高原地區(qū)為什么被稱為直升機(jī)禁地呢?
- 4、為什么飛機(jī)可以在萬(wàn)米高空飛行,而在高原上卻動(dòng)力不足?
高原地區(qū)為什么被稱為直升機(jī)禁區(qū)?原因是什么呢?
1.高原風(fēng)大。畢竟風(fēng)沙可以到達(dá)直升機(jī)內(nèi)部,給直升機(jī)帶來(lái)致命傷害。那么,在高原山區(qū),不僅天氣多變,環(huán)境也復(fù)雜多變。在漫天的風(fēng)沙和濃霧中,直升機(jī)只能依靠?jī)x器設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航。再者,高原和山區(qū)導(dǎo)航基站少,通信信號(hào)差,儀器精度低。飛行員本人在缺氧的環(huán)境中也會(huì)極度疲憊,如果有任何不良反應(yīng),完全有可能導(dǎo)致飛機(jī)墜毀死亡。
2.高原區(qū)域空氣稀薄,機(jī)翼產(chǎn)生的升力不夠。根據(jù)科學(xué)家提供的數(shù)據(jù),直升機(jī)超過(guò)4公里時(shí),機(jī)翼的升力會(huì)下降30%左右。為了讓直升機(jī)飛得更平穩(wěn),發(fā)動(dòng)機(jī)必須加大功率,加速機(jī)翼轉(zhuǎn)動(dòng),以獲得足夠的升力。所有現(xiàn)代直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都是熱機(jī),因此增加功率意味著增加燃燒效率和燃料量。高原區(qū)域含氧量很低,海報(bào)3公里以上的地方空氣稀薄,含氧量只有平原地區(qū)的一半,直升機(jī)機(jī)翼升力下降嚴(yán)重。如果直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不太硬或者氣動(dòng)布局不優(yōu)秀,直升機(jī)肯定是很難飛起來(lái)的。
3.高原天氣多變,環(huán)境復(fù)雜。高原的時(shí)候,幾分鐘前還是晴天,轉(zhuǎn)眼間就變得狂風(fēng)暴雨,周圍能見度迅速下降。在這種環(huán)境下開直升機(jī)和霧天開汽車高速?zèng)]什么區(qū)別,非常不安全。第三,高原氣流不穩(wěn)定。直升機(jī)飛行時(shí)怕顛簸。此時(shí),直升機(jī)在飛行時(shí)處于靜平衡狀態(tài)。一旦平衡被打破,如果飛行員來(lái)不及反應(yīng),就會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)墜毀,人員死亡。此外,沙塵暴在高原地區(qū)肆虐。如果沙子滲入直升機(jī),會(huì)造成機(jī)械磨損,油路不暢。被吸入進(jìn)氣口后,還會(huì)傷及高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片,降低直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
4.高原山區(qū)導(dǎo)航基站少,通信信號(hào)差,儀器誤差大。飛行員全神貫注,一刻也不敢大意。不僅飛機(jī)缺氧,機(jī)組人員也缺氧!缺氧時(shí),人會(huì)頭暈?zāi)垦#钇AΡM,甚至出現(xiàn)不良反應(yīng)。這一切都是對(duì)船員身心的嚴(yán)峻考驗(yàn)。畢竟人不是鋼,都是肉。先進(jìn)的設(shè)備和飛行控制軟件可以顯著提高安全性,如先進(jìn)的導(dǎo)航儀、微光夜視和紅外設(shè)備,可以大大減輕飛行員的負(fù)擔(dān)。
飛機(jī)能輕松上萬(wàn)米高空,飛到高原卻很困難,那么高原機(jī)場(chǎng)安全嗎?
我們平時(shí)乘坐的普通民航飛機(jī)可以在萬(wàn)米的高度飛行,那么我們有沒(méi)有在高原上坐飛機(jī)的經(jīng)歷呢?你知道嗎,飛機(jī)和人一樣,在高原上稀薄的空氣中,很容易產(chǎn)生不適,動(dòng)力不足的情況,飛機(jī)可以適應(yīng)數(shù)萬(wàn)米的海拔高度,為什么不能適應(yīng)高原的氣候呢?由于它容易動(dòng)力不足,我們能在高海拔安全飛行嗎?
飛機(jī)可以飛到一萬(wàn)米高,但在高原上動(dòng)力不足。高原機(jī)場(chǎng)真的安全嗎?飛機(jī)能夠飛向天空,實(shí)際上主要是依靠飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和飛機(jī)的升力,這兩種力結(jié)合起來(lái)幫助飛機(jī)飛行。飛機(jī)不能飛到克服重力,以及需要在流程引擎動(dòng)力飛機(jī),大功率輸出通過(guò)與最大升力,飛機(jī),飛機(jī)可以慢慢從地上起來(lái),當(dāng)飛機(jī)離開了地面,不再受地面造成的阻力,飛機(jī)向前飛行,或向上飛,這取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和飛機(jī)的升力。讓我們來(lái)看看飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是如何為飛機(jī)提供動(dòng)力的。
飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)原理是先由進(jìn)氣口風(fēng)扇吸入空氣,然后通過(guò)壓氣機(jī)級(jí)聯(lián)壓縮空氣至高壓,在供應(yīng)燃燒室中,并混合燃料燃燒,油箱產(chǎn)生高溫高壓氣體,通過(guò)渦輪,然后通過(guò)燃燒室后面的多級(jí)壓力,最后通過(guò)高速噴射噴嘴,巨大的反向推力,這就是飛機(jī)繼續(xù)飛行的動(dòng)力。因此,為了保持飛機(jī)引擎的工作,它需要空氣中的氧氣。
但是為了讓飛機(jī)飛行,它需要它的引擎給它速度。它還需要翅膀來(lái)保持漂浮,這意味著它需要一個(gè)升力。你認(rèn)為機(jī)翼只是一個(gè)簡(jiǎn)單的部件嗎?這實(shí)際上涉及到很多物理問(wèn)題。它的形狀是一個(gè)凸的上表面和一個(gè)平坦的下表面。由于機(jī)翼的上表面是凸形的,空氣在上表面的傳播時(shí)間要比在下表面的傳播時(shí)間長(zhǎng),而且根據(jù)流體連續(xù)性的規(guī)律,上表面的空氣移動(dòng)得更快。和流體力學(xué)伯努利定理的解釋,所以機(jī)翼上表面的空氣壓力會(huì)更小,這是壓力的方向,但機(jī)翼表面的空氣壓力,這壓力比上面大,壓力和壓力,因此給飛機(jī)一個(gè)向上的升力。
高原地區(qū)為什么被稱為直升機(jī)禁地呢?
高原地區(qū)空氣稀薄,機(jī)翼產(chǎn)生的升力不夠。根據(jù)科學(xué)家提供的數(shù)據(jù),直升飛機(jī)超過(guò)四千米,機(jī)翼升力就會(huì)下降30%左右,為了讓直升機(jī)更平穩(wěn)地飛行,發(fā)動(dòng)機(jī)必需提高功率加速機(jī)翼旋轉(zhuǎn)以求獲得足夠的升力?,F(xiàn)代的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都是熱機(jī),提高功率也就意味著加大燃料的燃燒效率和數(shù)量。高原地區(qū)含氧量非常低,海報(bào)超過(guò)三千米的地方空氣稀薄,含氧量只有平原地區(qū)的一半,直升飛機(jī)機(jī)翼的升力下降嚴(yán)重。如果直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不過(guò)硬或者氣動(dòng)布局不優(yōu)秀,直升機(jī)肯定難以飛動(dòng)。
第二個(gè)原因是,高原地區(qū)天氣多變,環(huán)境復(fù)雜。在高原,前幾分鐘還是風(fēng)和日麗,轉(zhuǎn)眼就能變得狂風(fēng)驟雨,四周可見度迅速降低。直升機(jī)在這種環(huán)境飛行,無(wú)異于汽車在大霧霾天高速行駛,非常不安全。第三,高原氣流不穩(wěn)。直升機(jī)在飛行的時(shí)候很害怕亂流。因?yàn)榇藭r(shí)直升機(jī)飛行的時(shí)候處于靜態(tài)平衡,一旦平衡打破,飛行員來(lái)不及反應(yīng)的話就會(huì)造成機(jī)毀人亡。此外,高原地區(qū)風(fēng)沙肆虐,如果沙子鉆入直升機(jī)內(nèi)部會(huì)造成機(jī)械磨損,油路不暢,被吸入進(jìn)氣道后還會(huì)打傷高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片,降低直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
高原地區(qū)的晝夜溫差很大,早晚溫差可以達(dá)到30多度。這樣急劇變化的氣溫會(huì)損壞斷裂橡膠部件,使得飛機(jī)漏油漏氣。低溫甚至?xí)够驼扯茸兇?,燃油難以汽化,機(jī)翼結(jié)冰,增加飛行重量。甚至造成飛機(jī)迅速抖動(dòng),這種抖動(dòng)這對(duì)于飛行員來(lái)說(shuō)是痛苦的體驗(yàn)。并且高原山區(qū)導(dǎo)航基站很少,即使有的話通訊信號(hào)也非常差,儀表容易出現(xiàn)誤差。飛行員本來(lái)就在缺氧的環(huán)境下飛行,身體會(huì)出現(xiàn)一些不適,在這基礎(chǔ)上還需要全神貫注地盯著儀表,身體就更加不舒服了。
綜上所述,直升機(jī)難以飛上高原是因?yàn)橹鄙w機(jī)機(jī)翼原理和高原氣候多變,所以高原也就被稱為直升機(jī)的禁區(qū)。
為什么飛機(jī)可以在萬(wàn)米高空飛行,而在高原上卻動(dòng)力不足?
去過(guò)青藏高原的朋友們,肯定對(duì)那里稀薄的空氣印象深刻,稍有運(yùn)動(dòng)量較大的行為,甚至有人停下來(lái)不動(dòng),都會(huì)大口地喘氣,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)眩暈、惡心等感覺(jué),這就是高原反應(yīng)的典型反應(yīng)。不但人類在高原上如此,飛機(jī)在高原上也會(huì)出現(xiàn)“高原反應(yīng)”,無(wú)論是在高原上起飛或者降落,飛機(jī)的運(yùn)行都要比海拔的平原地區(qū)困難得多。那么,為什么飛機(jī)在空氣更加稀薄的萬(wàn)米高空能夠順暢飛行,在高原上卻動(dòng)力不足呢?
飛機(jī)能夠起飛,其原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力,以及機(jī)翼上下緣產(chǎn)生的空氣壓力差提供的升力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。我們通過(guò)飛機(jī)機(jī)翼的橫截面可以看出,其上側(cè)邊緣的弧度要明顯比下側(cè)的大,當(dāng)飛機(jī)向前行進(jìn)時(shí),機(jī)翼會(huì)將前方的氣流分為上下兩股,由于上方弧度大,因此氣流所通過(guò)的路程要比下方遠(yuǎn),空氣的流動(dòng)速度也較快,按照伯努力定理,上方氣流對(duì)機(jī)翼產(chǎn)生的壓力也較小,這樣對(duì)機(jī)身來(lái)說(shuō),就產(chǎn)生了一個(gè)向上的“托舉力”,這個(gè)向上的升力確保飛機(jī)能夠順利升空。
當(dāng)機(jī)翼的面積增大時(shí),對(duì)機(jī)身產(chǎn)生同樣大小的升力,所需的迎角也就越小,飛機(jī)也越容易爬升,與此同時(shí),飛機(jī)所受到的空氣阻力也相應(yīng)增大,在一定程度上阻礙了飛機(jī)的爬升。因此,在飛機(jī)的設(shè)計(jì)階段,必須在飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力、機(jī)翼面積和角度方面取得一定的平衡,以取得最理想、最經(jīng)濟(jì)的飛行迎角和升阻比,即保證在單位推力之下有較高的行進(jìn)速度,又確保升力的增大要有效大于阻力增大的程度,即高效的升阻比。
根據(jù)機(jī)場(chǎng)海拔高度的不同,我們將機(jī)場(chǎng)劃分為兩大類別,即高原機(jī)場(chǎng)和非高原機(jī)場(chǎng),二者以海拔1500米為界,而在高原機(jī)場(chǎng)中又將海拔大于2438米的稱為高高原機(jī)場(chǎng),之所以這么劃分,是因?yàn)轱w機(jī)在不同海拔高度起飛或者降落,其困難程度有著明顯的區(qū)別。之所以會(huì)產(chǎn)生這樣的差別,主要原因有以下幾個(gè)方面:
一是高海拔地區(qū)空氣稀薄,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況產(chǎn)生嚴(yán)重影響。拿平均海拔4000米以上的青藏高原來(lái)說(shuō),上面的空氣密度僅是海平面的60%左右,而飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)必須依靠吸進(jìn)大量的空氣才能有效運(yùn)轉(zhuǎn),在高原條件下,燃料的燃燒效率明顯下降,所以無(wú)論是起飛還是降落,在增速、減速方面所需要的時(shí)間就越長(zhǎng),所以高原機(jī)場(chǎng)的跑道要比平原機(jī)場(chǎng)長(zhǎng)得多。
二是低密度的空氣使得飛行的機(jī)動(dòng)性減弱。由于空氣密度較低,飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)或者近機(jī)場(chǎng)的低空,在相同速度下機(jī)翼上下側(cè)所提升的壓力差變小,升力或者負(fù)升力下降,這就使得飛機(jī)調(diào)整機(jī)翼與水平面的角度所帶來(lái)的爬升、緩降的效果,明顯低于平原機(jī)場(chǎng),而且飛機(jī)在圍繞機(jī)場(chǎng)做旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)彎半徑變大。
三是飛機(jī)要確保正常飛行,必須對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。比如,要強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣扇和其它旋翼的旋轉(zhuǎn)速度、安裝更多的葉片、開啟增升裝置等,這樣在無(wú)形中又會(huì)增加飛機(jī)的負(fù)荷,也增大了前進(jìn)時(shí)的阻力,致使發(fā)動(dòng)機(jī)的有效推力降低,所以調(diào)整優(yōu)化的過(guò)程就是在這一對(duì)矛盾中尋求最佳的平衡點(diǎn),這也是為什么高原機(jī)場(chǎng)通常都是起降經(jīng)過(guò)一定改造的“高原專用飛機(jī)”的原因。
四是高原機(jī)場(chǎng)的自然環(huán)境也相對(duì)惡劣。比如晝夜溫度大,經(jīng)常出現(xiàn)大風(fēng)、降雨和濃霧等問(wèn)題,加上周圍的地形也相對(duì)復(fù)雜,對(duì)空氣的流動(dòng)也會(huì)造成很多疊加影響,因此容易產(chǎn)生風(fēng)切變、亂流等情況,對(duì)飛機(jī)的正常起飛和降落產(chǎn)生較大干擾。
相比之下,飛機(jī)在萬(wàn)米高空,雖然空氣變得更加稀薄,但是飛機(jī)已經(jīng)更得了很高的速度,在這種情況下,一方面發(fā)動(dòng)機(jī)使用很小的功耗,就可以克服較小的空氣阻力。另一方面,在高速狀態(tài)下,一點(diǎn)兒迎角就可以產(chǎn)生較大的升力,從而與重力相平衡。因此,在萬(wàn)米高空,飛機(jī)所受到的各方面阻力都變得更小,即使發(fā)動(dòng)機(jī)由于空氣密度大幅減小而帶來(lái)推力的衰減,但也足以能夠維持飛機(jī)水平和垂直方向上的受力平衡。
關(guān)于《高原型飛機(jī)》的介紹到此就結(jié)束了。