「星辰大海路上的种花家」飞机朝东飞省油还是朝西飞省油?答案令人沮丧!
如果从纯地球自转角度来考虑 , 无论是朝东飞还是朝西飞 , 两者这没有任何区别 。 但因为存在大气环流 , 不同方向飞的时就会存在顺风和逆风飞行 , 而且在地球不同纬度时还不一样!但对于飞行员来说 , 宁愿碰到逆风也不要遭遇强顺风!
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不是说地球自转么?为什么朝东和朝西飞都没区别?
相信各位都知道 , 地球自转方向为自西向东 , 飞机朝东飞和朝西飞的区别:就像一辆行驶的汽车上往下跳 , 那么很明显朝行驶方向跳来得更远一些 , 不信各位可以试试看 , 所以飞机朝东飞比较省油 , 不应该是这样吗?
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其实以上答案对了一半 , 从行驶的车上往下跳的时 , 方向超前明显远很多 , 因为你起跳时和落下时两个参考系 , 汽车是运动的 , 而地面则相对静止 , 因此这个这个系统中 , 答案是对的!但飞机为什么不会省油呢?
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道理也很简单 , 各位可以在高铁的走廊里立定跳远试试 , 是朝前进方向会远一点呢还是反方向会远一点?其实两者是一样的 , 因为你相对于高铁车厢是静止的 , 在这个参考系中 , 你怎么折腾都一样 。
所以飞机在地球上飞 , 就像一个封闭的空间内 , 无论飞机怎么飞 , 它都一样的油耗!
为什么在不同的纬度飞 , 飞机的油耗会不一样?
上文说了地球自转不会对飞机造成影响 , 但因为地球是一个有着厚厚大气层的行星 , 自转和太阳的热辐射综合作用下 , 形成了大气环流 , 这是地球上非常重要的循环 , 它不仅带来温度平衡 , 还重新分配了水汽 , 不过在不同的维度 , 这个环流的方向是不一样的 。
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地球上主要的几个大气环流
上图中总共有六个主要的风带 , 但其实只有三个 , 因为南北半球是对称 , 当然只是示意图 , 各个风带会因为地形关系 , 并不会是一条直线 , 甚至都弯弯曲曲!
极地东风带:主要由来自低纬度的热空气在极地下沉 , 在地球自转的偏向力影响下向西偏转 , 形成了极地东风带 , 这个东风带与低纬度的西风带相遇后 , 还会形成极地环流 , 北半球冬季的天气受到极地环流影响非常大 。
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极地涡旋
西风带:形成的原因是低纬度地区的热空气和极地冷空气遭遇 , 下沉过程中受到地球自转形成的风带 , 西风带非常强劲 , 而且西风带也是主要的水汽循环带 , 因为它会将大海的水汽带向陆地 , 形成降雨 , 而南半球因为大陆比较少 , 西风带风力更为强劲 。
【「星辰大海路上的种花家」飞机朝东飞省油还是朝西飞省油?答案令人沮丧!】信风带:赤道地区的热空气上升后向两极扩散 , 到南北纬30度时热空气转冷开始下沉 , 此处气压比较高会向赤道回流 , 同时受到自转科氏力影响形成了北半球吹东北风 , 南半球吹东南风 。
六个行星风带 , 三种类型 , 所以当飞机在不同的维度飞行时 , 它遭遇的风向是不一样的 , 不过大家都知道顺风比较省油 , 逆风比较费油!而古人早就明白这个道理了 , 所以他们将信风称之为贸易风 , 因为可以用个固定时间出现的风来环球航行 。
为什么说飞行员宁愿逆风也不要强顺风?
各位应该看过《中途岛》或者《珍珠港》 , 战斗机在航母上起飞的时候航母会有两个操作:
第一是逆风行驶
第二是将航母速度提至最高
为什么要这样操作?那是因为现代飞行器都是空气动力学为主 , 机翼利用的是伯努力原理+机翼迎角产生的升力让飞机飞起来的 , 二战的螺旋桨战斗机起飞速度尽管要求不高 , 不过就100多千米 , 甚至有低于100千米的
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大黄蜂航母舰载机:F4F
但航母的甲板长度不过200来米 , 比如二战著名大黄蜂航母飞行甲板长度为228.6米 , 而且战斗机排队起飞 , 也就100多米的距离 , 速度不够 , 因此需要迎风+全速前进 , 再加上飞机发动机全开后起飞 。
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大黄蜂号航空母舰
当然现代航母有了弹射器之后还是需要这般魔性操作 , 在地球人的飞行器还是利用空气动力之前 , 尽量迎风起飞是不可避免的事情 。
为什么飞行员宁愿逆风?
飞行时就不需要升力了吗?当然需要 , 如果逆风 , 那么即使飞机不前进至少它还能保持升力翱翔在空中 , 假如遭遇超强逆风的话 , 估计就麻烦了 , 比如飞机前进速度200千米/小时 , 顺风100千米/小时 , 那么在机翼上能产生升力的速度就只有100千米/小时了 , 估计飞机就会失速坠毁!
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