能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

我们平时所乘坐的普通民航飞机可以在上万米的高空飞行,那么大家有过在高原上乘坐飞机的经历吗?你们可知道飞机和我们人类一样,在空气稀薄的高原上,也很容易产生不适,出现动力不足的状况,那上万米的高空飞机都能适应,为什么却不能适应的了高原气候呢?既然它容易出现动力不足,那么我们还能放心地在高原上乘坐飞机吗?

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

飞机之所以能够飞向天空,其实主要依靠的就是飞机发动机的动力和飞机的升力,这两个力相互结合,共同帮助飞机飞起来。起初飞机需要克服重力才能向上飞起,而在这一过程中就需要发动机飞机提供动力,通过输出较大功率飞机以最大的升力,这样飞机就可以慢慢地向上离开地面,当飞机离开地面后,便不再受到地面所带来的阻力影响,飞机要向前飞,或者向上飞,依靠飞机的发动机动力以及升力就可以了。我们来看看飞机的发动机是怎么给飞机提供动力的。飞机的发动机原理是先由进气道的风扇吸进空气,然后空气经过压气机一级一级地压缩到高压,在供给燃烧室,和油箱过来的燃油混合后燃烧,产生高温高压的燃气,经燃烧室后面的涡轮再进行多级增压,最后以很高的速度从尾喷口喷出,产生很大的反推力,这就是飞机前进的动力。因此,要让飞机的发动机工作,是离不开空气中的氧气的。

不过要让飞机飞起来,除了需要发动机给它提供速度之外,还得依靠机翼让飞机浮起来,也就是需要一个升力。你们以为机翼只是一个简单的组成部分吗?其实它还涉及到很多物理知识的。它的形状是上表面凸出来,下表面平整的。既然机翼的上表面是凸的,那么空气流过上表面经过的路程就比下表面要长,根据流体连续性定理,上表面的空气流速就会比较快一些。同时流体力学中的伯努利定理曾解释过,这样上表面的空气对机翼产生的压强就会小些,而且这个压强的方向是向下的,但是下表面空气对机翼的压强是向上的,且这个压强比上面那个大,所以两个压强的合压强就是向上的,这样就给了飞机一个向上的升力。而这个升力和空气相对于机翼的流速是成正比的,也就是和飞机的速度是成正比的。并且飞机机翼的面积以及飞机飞行时的角度都会对飞机的飞行产生影响,飞机机翼的面积越大,那么它对机身所产生的升力也就越大,在这其中所需要的迎角角度就会小一些,这样可以使飞机在飞升的过程中更加省力。同时,飞机在空中飞行时所受到的空气阻力也会大一些,这种阻力会在一定程度上阻碍飞机的飞升。

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

但是总的来说,这些空气阻力对飞机飞行所产生的影响并不是很大,不会影响飞机的正常飞行,飞机依然能够在一万米左右高度的天空中飞行。

但是令人意想不到的是,在仅仅几千米海拔的高原上,飞机却会出现动力不足,没有办法成功起飞的情况,这是为何呢?

就拿我国的地貌类型来说吧,我国东部的三大平原,平均海拔都在200米左右,但是在青藏高原地区,海拔却有4000多米,两处的海拔相差四千米左右,也正是因为这两地之间海拔差距的悬殊,使得两处的空气密度大有不同,在海拔相对低的平原地区,空气密度较大,而在海拔比较高的高原地区,空气非常稀薄,密度非常小,我们可以这么说,大气质量的是不是都集中在了近地面层,那么留给高原的大气质量便所剩无几了。

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

我们前面说到飞机的发动机在工作的过程中是需要从进气道的风扇处器进空气的,其实这里主要是利用的空气中的氧气,而在海拔高达4000米的高原地区,空气密度大约仅仅相当于海平面的60~70%,空气如此稀薄,自然就无法为飞机的发动机提供足够的空气,发动机的功率会下降40%左右,发动机就很容易出现超转、超温等状况,便很容易出现动力不足等问题,那么飞机起飞便困难重重。除了空气密度会影响发动机的正常运行之外,飞机在不同海拔的地区起飞,对于发动机的输出功率要求也不同。

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

在高原上,除了空气稀薄之外,接近地面的空气还会因为太阳照射而导致背阴方向与向阳方向的受热力不均衡,再加上高原上向来都经常发生的高空大风,会被地形所阻挡和加速,会造成高原机场经常会出现风向和风速变化,都非常快的大风,还极易形成强度比较大的风切变,给飞行安全带来不小的威胁。

可是毕竟在我国高原地区,也是对飞机这项交通工具有需求的,我们不能因为当地空气稀薄,含氧量低,天气恶劣多变,就不在高原地区设置机场,不允许飞机从高原地区载客了,那样势必会影响我国各地区经济的均衡发展,对此,我们也有一些针对这类问题的解决办法,我们有高原专用飞机,这类飞机与普通飞机同样都是需要吸入大量空气来运行的,而由于高原上的空气密度低,含氧量低,所以飞机就需要吸进去更多的空气来满足发动机所需,一般情况下,我们都会为这类飞机安装更多的叶片,或者将进气扇的速度都提高,进而增加发动机的功率,以提供飞机起飞所需的动力。

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

为了应对高原上的低空气密度,我们除了有专门的高原飞机之外,还会专门设立一些高原机场。我们一般将海拔高度在1500米以上的机场定位为高原机场,而高原机场又被分为一般机场和高高原机场,其中机场海拔1500米到2438米之间的,叫做一般高原机场,而机场海拔高度在2438米及以上的叫做高高原机场。并且由于高原稽查所处地区的净空条件以及气象条件都较恶劣,为了保障飞行过程中飞机及人员的安全,航空公司对于机组成员也有更为严格的要求,比如高高原机场的飞行机长年龄不得大于55周岁,要求驾驶员必须取得高高原机场的资格,副驾驶员必须要有1200小时以上的飞行经历,并且在这1200小时中,必须有,至少100个小时本机型的飞行经验,这样的机组人员配置才能在高原的恶劣天气中有更好的决断能力以及处置能力。

能上万米高空的飞机,却在高原上动力不足,高原机场真的安全吗?

此外,在每一次飞行之前都会有专门的技术人员对机体进行巡查,有个定期对飞机进行维修和保养,有了这些措施,飞机在高原上起飞或者降落都不会有太大问题,所以我们去高原坐飞机,不用太担心会出现安全问题。

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页面更新:2024-03-09

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