為何飛機起飛和降落都逆風

现代科技
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14 觀看·2023年12月13日
震撼吧 飛機其實不是順風起飛 而是逆風
我會想說 假如順風起飛
風會把你往前推 幫忙飛快點
但這是錯的
所以 我研究了一下
我們應該把飛機想像成風箏
要讓風箏飛起來
你得逆風起步 它才會飛
運作原理如下
飛行有四種力量
升力、重量、推力和阻力
升力的產生來自風箏上下的差異
風箏上面的空氣速度比下面的快
所以下面的壓力比上面的大
風箏就被往前推
這就是抬升的力
還有一個反向力
因重力而升 把物體往下壓的力
這個叫做重量
推力則是把物體往前推的力
以風箏為例
這是由線、風和你往前的動作所生成的
以飛機來說 推力則是由引擎生成
最後 阻力是推力的反向力
因此 要放風箏飛上天
升力必須大於重量
之後 為了待在空中
四種必須全部平衡
升力必須等於重量
推力必須等於阻力
飛機起飛的當下
逆風有助於更快產生所需的升力
沒錯 逆風確實減少飛行器的力速
但那卻不是我們需要的速度
飛機能飛起來
是由於氣流飛過機翼的速度
這個氣流並非飛機引擎生成的
而是風
氣流越快 升力就越大
逆風能增加越過機翼的氣流
賦予它額外的升力
並且在更短時間內達到更高的高度
因為它會以更大的角度起飛
降落也是一樣
逆風降落能讓飛行員
用比較短的時間和距離下降
要對亂流負責的是氣流和升力
風向與風速
也就是氣流
並非長時間一致
它有時候會變化很快
每秒一百次的快
所以有一刻升力多
下一刻升力少
飛機就震動了
這稱為亂流區
這一點也不危險
只是表示你飛過風非常多變的區域
如此而已
所以要使機師能選擇如何起飛
他們會選逆風起飛
但這並非一向如此
而且順風起飛也不是個問題
只是逆風很有幫助
許多機場會設計的讓多數跑道
跟該地區最典型的風向相反
還有起飛跟降落
是任何飛行中最危險的階段
這是因為機師面對任何問題的反應時間
和空間都比較少
在空中
就算兩架引擎都停止運作
飛機也不會直接往下墜
而是會開始在空中滑翔
失去1.6公里高度的同時
未前進十倍距離
因此飛行員有大約八分鐘的時間能反應
並找到安全降落的地點
在起飛和降落期間時間有限
如果一架引擎故障
機師將只有幾秒鐘能決定
他們應該繼續起飛
到天上去應付問題
或是取消飛行
問題是
就算發生事情
也不是隨時都有取消的機會
假如飛機時速已經到達160公里
它就不可能再跑到終點前停下來
這是物理原則
而衝出跑道並不妙
飛行很花錢
所以不只是乘客
就連航空公司
也想要讓飛行儘量又快又短
因此
一直出現從A到B的最高效率路線
也就不意外了
而最短的路線當然是直線
現在看看這些飛航路線
這些看起來並不直
你可別受騙了
我們得記得
地球並非如我們在地圖上看到的平面
它可是球形哦
所以
這些線只是投射在地圖上的樣子像弧形
事實上
它們還蠻直的
假如有一條高效率的路線
這就表示
每家航空公司
每架飛機
都想飛這條路線
可是
每天都有幾百架飛機從北美飛去歐洲
而且
很多是同一時間
原來
空中高速公路蠻繁忙的
那些飛機為何從來不會相撞呢?
這是因為
在飛行之前
機組員會做出嚴格的飛行計劃
上傳到飛機的電腦
而機師得要遵從該計劃
坦白說
假如出了什麼差錯
選擇有好幾條
有助於避免相撞的是
空域是三維空間
飛機不像車子那樣只有幾條線
它們還有不同高度
空中交通是由航管員所管理的
他們顧著飛機控制好
不讓它們彼此相距少於五公里
飛航高度也有規範
所有往昔的航班要飛偶數高度
以英尺計算
比方說
三萬四千英尺
或三萬六千英尺
而所有往東的航班
飛基數高度
如三萬五千英尺
和三萬七千英尺
這表示
飛同一方向的飛機之間
會有個幾千英尺的距離
為了要安全共享天空
每架飛機都得要遵循自己的空中路線
這些甚至還有特定的名稱
天空也有些部分特別忙碌
交通極為繁忙
原因是
每分鐘都有許多飛機飛到這裡
所以飛機不論何時進入繁忙的區域
都得要遵守非常特定的路線
通常呢
商用飛機飛行高度介於九千五百米
和一萬一千六百米
飛行的前十分鐘
就會抵達這個高度
為何要這麼高
因為空氣隨著高度變稀薄
因此飛機面對的阻力比較小
能飛得更快
並燃燒更少燃料
另一個飛這麼高的理由是
飛機能避免多數的天氣形態
那些通常發生在低得多的地方
強風和雨發生在對流層
那是最接近地面的大氣分層
飛機只要飛得稍微高一點
但就已經在另一層了
平流層
因為多數天氣現象都避開了
飛行就更加平順
而且亂流也少
可是他們為何不飛更高呢
記得重量的力把物體往下壓吧
飛機非常重
越重的東西就越難爬更高
因為重量的力比較強
所以為了把它推更高
就會需要更多燃料
這樣就沒效率了
而且氧氣也會太稀薄
不夠引擎燒
因此
飛機通常會飛在最高效能的路徑上
一方面高到能避開天氣形態
但另一方面來說
也沒有高太多
也不用花太多燃料
假如你飛過
你或許注意過窗戶上那些小洞
飛機窗戶有三層有機玻璃
那個小洞只在中間的板上
它的存在是為了調節機艙內外巨大的壓力差
這樣一來
外板應付得了負荷
假如外板破了
中層會保持窗戶完好
還有
這個洞也能讓窗戶不會起霧
你是否有注意過
你只要登機都是從左邊進去的嗎
這不是隨機的
這並非隨機
首先
機長通常坐在機艙的左邊
因此
這樣讓機長比較容易從那邊讓飛機跟航廈空橋對齊
而且
飛機是從右邊加油
其裝載行李
乘客從左邊登機的話
機組員做事能夠不受幹擾
