客机起飞后为什么那么急于大速度上升,一段时间后却缓慢爬升?

题主是一个善于观察的人,飞机在刚飞离地面的时候,机头抬的很高,机舱的倾斜角度很高,飞机在快速的上升,乘客在座位上感觉到明显向后倾斜。达到一定高度的时候,飞机的上升速度就越来越缓慢,直到达到巡航高度,飞机改为平飞。飞机采用这种方式起飞是有很多种考虑的,主要是满足飞机起飞、飞机起飞的安全性以及能量消耗、机械磨损。

首先是考虑到安全问题,飞机在达到巡航高度正常飞行的时候是采用固定的高度,分层飞行的,所以飞机与附近的其他飞机之间相遇的可能性很小,可以有效的避免撞机事故。而飞机起飞或者是降落的时候,飞机是无法固定高度的,必须不断的变化高度,同时飞向四面八方的飞机和来自于各个地方的飞机都要汇聚在机场附近,所以在机场附近的空域内,飞机的密度是最大的(这个可以找一些能够实时显示机场周围飞机状态的软件查看一下机场周围飞机的分布状况,能够一目了然),飞机的飞行高度和状态也是最复杂的,这样就极大地增加了安全隐患,所以飞机在起飞区域应该保持最大的爬升角度,这样可以减少在同一高度内的飞机数量,同时以最快的速度尽快的离开这个危险区域。

机场附近的周围区域为了保障安全是不允许建设高层建筑的,但是,这个范围是有限度的,离开机场不远就会有高楼甚至有高山,飞机起飞和降落时速度都非常快,如果不能及早的爬升到一定高度就很容易和周围的高层建筑物或者高山有相撞可能,所以从这个方面考虑,飞机在起飞以后必须以最大的爬升角度,最快的速度离开起飞区域。

飞机快速的起飞,也是他自身摆脱地面变成飞行状态的需要。飞机在地面上的时候,重力是由地面支撑的,但要离开地面,必须克服地球的吸引力,也就是升力大于重力。这时飞机必须以最大的加速度获得飞机的升力,以此摆脱地球的吸引力而飞离地面,所以飞机在起飞状态的时候,耗费的能源是最大的,我们在飞机上感受到的噪声也是最大。但地球的引力与离地球的距离是成反比的,所以越离开地面,飞行高度越高需要克服的地球引力就逐渐减小,为了能够节省能源和减少飞机的机械磨损,所以飞机也必须尽快的爬升高度。

第三个也是从节约能源考虑。飞机在起飞过程中,除了要克服地球的引力以外,还要克服空气的阻力,空气的阻力对于速度非常慢的物体来说是可以忽略不计的,比如我们人的行走不太需要考虑空气阻力,除非迎着台风走。但是对于高速运动的物体来说,空气阻力是需要非常重视的一个因素,飞机作为一个高速运动的物体,它所受到的空气阻力是非常大的,而我们的大气层中的空气密度是越往下密度越大,高度越高,空气越稀薄。空气密度越大,那么空气阻力也越大,所以飞机在低空的时候所受到的阻力非常大,为了减少承受的阻力,飞机也应该尽快的飞离低空区域进入更高的区域,减少空气阻力,减少动力消耗。

随着飞机高度的增加,飞机所受到的地心引力,和空气阻力都在减小,消耗的能量也会逐渐减小,与高炉高山相撞的风险消失,与其他飞机相撞的机会也逐渐减小,就没有必要再开足马力快速的上升,而可以以更经济的油耗进行飞行,所以往越上飞机的爬升高度就越平缓。

(图片来源于网络)




坐过飞机的人都知道,客机起飞前的几分钟是最惊心动魄的,因为要火力全开快速拉起机头,获得离地的升力,然后再进入加速爬升阶段。

此时你会感受到飞机的头抬了起来,整个人也往后仰,乘务员会提示你做好扶稳,你的手心可能也会不知觉地出汗。

在飞机离地之后,你也可以明显地感受到飞机并没有减速,而是在加速地进行爬升,当爬到一定的高度后速度开始放缓,那你知道为什么有这样一个过程吗?

想了解答案的人,必须先知道飞机从起飞到降落会经历哪些阶段。

01:关于飞机航行的3个阶段

普通的民航客机一趟飞行下来会经历3个阶段,也就是起飞爬升——高空巡航——着陆降落。其中起飞和降落的时间,占航行时长不到1/5,其余时间更多是在巡航阶段。

起飞爬升

飞机在地面的时候,动力装置会加速,机翼会赋予飞机一个抬升力,在配合机翼迎角的升力效应,飞机就飞起来了!此后飞机不断加速,进行一个快速的爬升阶段,一直到高度较高时才会减速。

高空巡航

随后飞机会穿过颠簸来到平流层,飞机开始以一个巡航状态进行飞行,通常的客机巡航都会在7000到10000米的高空飞行,这是能耗最小的姿态,同时也相对安全。

准备降落

当快临近目的地时,飞机会按既定的节奏去调整高度和速度,然后对准机场航道进行精准降落,直到平稳落地,飞机的一趟流程就走完了。

02:为什么飞机起飞后要快速爬升?

看到有人说:飞机起飞时快速爬升是摆脱地心引力,这种说法是错误的,好好学物理的同学都知道,飞机的这点加速对摆脱地心引力起不到任何作用。

之所以飞机起飞后要加速爬升,是出于以下几个方面的因素:

1、获得升力,尽快爬升进入安全的气流层内

大气层由内到外分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层5层,和客机有关系的就是对流层和平流层。

顾名思义,对流层这里的空气流向不稳定,而且包含了很多水分,例如云层就在对流层之中。除此之外,对流层的天气也是多变的,飞机进入对流层,会发生颠簸,影响飞行安全。这里也是雷电、大风、暴雨、浓云大雾的高发区,长待会让飞机陷入危险领地。

平流层在对流层上方,距离地面10~50公里左右,这里的空气流速相对稳定,大气不对流,且能见度更高,水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少。所以平流层一般天气晴朗,光线很好,更便于飞行员操纵驾驶。

无论是短途还是长途飞行,飞机都不能在对流层飞行太久时间,这里是相对危险区,所以才要快速爬升,提高飞行仰角,进入安全区(平流层)。

2、低空飞行不利于突发情况的处置

另一方面,飞机起飞后快速爬升也是为了安全着想。低空领域除了其他飞机还有飞鸟群,这同样也是它们的领地,一旦停留太久撞上就可能让飞机破裂、失衡。

其次,在低空滞留太久,对突发情况没有益处,因为高度越低,给到飞行员处理的时间就越少,失事率就更高。如果在万米航行,飞机还能利用高度滑翔、缓冲,但如果还在低空飞行,那给乘务组的应急时间太少,这不符合科学要求。

因而,小角度爬升太久,会让一切都是未知数,山海、建筑这些障碍物都是安全隐患,所以飞机要快速爬升,进行下一阶段。

3、燃料的能耗问题

爬升阶段能耗很大,所以不能长时间这么飞。出于耗能的考虑,飞机快速爬升进入平流层,以巡航的速度飞行,受到阻力很小,速度也很快,减少飞行的时间可以达到省油效果。

如果是长途的国际航行,爬升到巡航状态,是最细水长流的方法,这样燃油才能坚持更久,才能安全抵达目的地。这本质是出于经济的考虑,但这种说法有待商榷,毕竟出燃油费的也不是乘务员本身。

4、避免噪声污染

飞机距离地面越近,轰隆隆的声音就越大,因为飞机起飞时的巨大噪音,会让人听力受损、失眠焦虑。

机场虽然多建在城市郊区,但周围免不了会经过居民区,尽快爬升也是为了保护环境,减少噪音带来的污染。

5、快速进入既定航线

客机要按固定的航线行驶,什么时候拉机头起飞,何时进入爬升,何时进入航线,这些都是有既定的节奏的,机长也会和塔台保持紧密的联系。进入了航线才能避免干扰因素安全行驶,所以快速爬升在所难免。

03:爬升后为何还会放缓速度?

快速爬升过了对流层、颠簸区,接下来就是缓慢爬升了,这就是我们所说的平飞阶段,在这种状态下,飞机不需要再像起飞阶段那么“卖命”,它可以放缓脚步,以稳定的节奏飞行。特别是对长途航线来说,这种缓慢飞行省油又安全,非常重要。

写在最后

把飞机当做开车来看,其实也挺贴切的,爬升就是在快速爬坡,必须要囤足马力,尽快上坡。如果在上坡过程中滞留太久,那么随时可能遇到危险,只有到了平路,对机长和乘客来说,才是完成了小目标。

总之,飞机快速爬升的根本原因,都是为了——安全考虑,现代客机都装有防撞系统(TCAS),客机互相撞上的几率不大,都在可控范围内。但飞机碰上鸟类、遇上坏天气、强波动的气流等,这些都是不确定因素,所以尽快驶离风险区,也就在情理之中了。

截止2022年2月19日,中国民航的安全飞行时间已经达到了1亿小时,这是多少人共同努力的结果。但明天和意外不知哪个先来,飞机失事率是交通工具最小的,接近1/20万,可一旦失事,生还的几率几乎也是0。

只能祈祷每一次飞行,都能平安落地,安全飞行是我们所有人要努力达成的终极目标!




一位有20年飞行经验的老机长告诉我,民航客机起飞后,需要大仰角快速爬升,要是不这么做的话,后面发生的事很难预料。

相信坐过飞机的朋友有过这种体验,飞机刚离地没多久,身体上明显感觉到一种强烈的推背感,同时还会有一种失重感,给人的感觉极为不舒服。

以上这种情况说明飞机正在快速爬升。起初我对此还有些不理解,民航客机作为一种交通工具,对乘客的舒适感也非常重视,这种大仰角快速爬升明显给乘客带来不舒服的感觉;而且,这种加大动力快速爬升的方式,要比客机缓慢爬升消耗更多的燃料。

为何客机起飞后这么着急大速度的上升?过一段时间后又缓慢上升呢?

后来还是一位飞行经验丰富的老机长解开了我心中的迷惑。

民航客机起飞后快速爬升,是为了尽快远离地面建筑物

有个尝试相信大家都知道,为了安全的需要,在机场周围是不允许出现高大建筑物的。

简单来说,机场10公里范围内建筑物高度不得超过30米;20公里范围内建筑物不得超过150米。对于20公里以外的建筑,就没有具体的要求。

20公里的距离,看起来挺远,就算开车也得需要四五十分钟的时间,但这种距离对客机来说,根本不算什么。民航客机的起飞速度是每小时200—300公里,客机在离地之后速度会逐渐增加到每小时400公里。

速度距离的双重影响下,客机为了能够尽快远离地面建筑物,必须要快速爬升。一是为了让客机产生的噪音远离人群;二是一旦客机出现故障,飞行员有充足的时间来应对突发情况。

民航客机起飞后快速爬升,是为了给其它客机腾出航线

机场每天都要起飞和降落上千架次的航班,就拿北京大兴国际机场来说,平均每分钟都有客机在这里起飞或降落。

为了防止飞行冲突,保障飞行安全,客机必须有序的起飞或降落,毕竟机场的跑道就那么几条,一架客机正在滑行起飞的时候,后面不知道有多少客机排队等着起飞

客机离地起飞后,必须加大动力快速爬升,给后面等待起飞或者准备降落的客机腾出航线。如果起飞的客机晃晃悠悠不着急的缓慢爬升,不仅会耽误后续的航班,对其它客机还会造成一定的飞行隐患。

客机起飞后快速爬升,是为了尽快达到安全的高度

大家不要忘了,在天上飞的不只有飞机,还有各种鸟类,天空中的鸟类是客机最大的安全隐患

在机场的周围一般都会放置有专门驱赶鸟类的“空气炮”,保证在机场一定的范围内没有鸟类的存在,可毕竟有一定的范围限制,超出这个范围,“空气炮”的作用也就不那么明显。

客机起飞后快速爬升,就是为了尽量避开天空中的鸟类,到达一个相对安全的高度,防止有小鸟圈进发动机里或撞到挡风玻璃上。

除此之外,低空中的气流相对不稳定。客机长时间逗留在低空中,一旦遇到紊乱的气流,机身会产生颠簸或震动,危害到飞行安全。

客机起飞后快速爬升,是为了节省燃料

看到这话相信很多人会感到疑惑,客机加大动力快速爬升,怎么还是为了节省燃料呢?

客机在快速爬升中会消耗一部分燃油,但是到了一定的高度,客机就开始变得省油了。

这是因为高空空气稀薄,客机受到的空气阻力会减少。假设两架飞机分别在高空和低空飞行,高空飞行的客机,发动机输出更低的功率,就能维持和低空飞机相同的飞行速度,一样的速度,更低的能耗,当然更省油了。

虽然看起来客机快速爬升消耗了很多的燃料,但对于整个飞行航程来说,快速进入阻力小的高空区域,才能节省更多的燃料。

为什么客机快速上升后,过段时间又缓慢爬升?

大部分人认为,客机起飞后会一直爬升到平流层的高速再转为平飞巡航,其实这是错误的。

事实上,客机刚刚离地起飞,并不是保持固定的角度和姿态,然后一口气爬升到巡航高度,而是一个阶梯上升的过程。

具体来说,客机起飞的最初阶段,根据前文中提到的那几点来考虑,客机要保持较大的上升速率,尽快地爬升到一定的高度。当飞机上升400米左右高度的时候,发动机减小推力,并收起襟翼,发动机推力状态由起飞推力变为爬升推力,此时我们就会感觉到飞机处于一个缓慢爬升的状态。

缓慢爬升到一定高度后,客机开始进行平飞,和塔台联系,询问是否可以继续爬升,得到塔台的“爬升”指令后,客机再开始缓慢爬升。

整个过程就是:客机离地——快速爬升——缓慢爬升——平飞——缓慢爬升——到达平流层巡航高度平飞。

这么做的目的同样是为了安全考虑。

第一、客机一直保持快速爬升的姿态,机身就会出现金属疲劳,从而导致机身出现开裂、破损。

第二、客机一直保持快速爬升,机舱内的乘客会出现头晕目眩、恶心、呕吐的情况。

第三、客机飞行都是有飞行航线的,客机相互之间的垂直间隔都是有要求的,如果一直爬升会占用很大的空域,影响其它客机经过这片空域。

说在最后

在客机起飞爬升过程中遇到“失重”的情况,不用担心,这说明飞机在快速爬升,为了就是保证乘客的安全。

毕竟在相对较低的空域,环境复杂、气候复杂、情况多变,尽快脱离低空区域,到达相对安全的高空区域,才能保证飞机的安全。

而且,飞机在平流层巡航飞行的时候,也不是一直保持高度不变,在遇到扰动气流区的时候,为了避免颠簸,会改变飞行高度。




兔哥哨位谈谈个人观点:飞机能够起飞主要是利用升力,虽然发动机可以产生推力,而这个推力主要是赋予飞机机翼产生升力效应。飞机的机翼下翼面近似一个平面,上翼面是弧形的,也就是机翼曲率。发动机推动飞机滑跑时,空气经过机翼产生上下两股气流,下气流由于机翼下翼面是平的,因此气流流速慢,压强大,而上翼面由于有曲率,气流会发散,流速快,压强小。力都是作用力反作用力平衡存在的,因此,机翼下面的力会向上转移,这就是升力效应。。


客机通常发动机的推重比小,也就是发动机的推力低于飞机的重量,为什么能飞起来,就是靠机翼产生升力效应。客机在起飞段需要在跑道上滑行,速度越快机翼产生的升力越大,当升力大于飞机的重力时,飞机就起飞了。此时,受地球吸引力的作用客机需要开足马力才能摆脱地球吸引力。地球吸引力越是接近地面吸引作用越大,飞机需要大马力爬升,这个阶段是飞机最耗油的阶段,也是发动机磨损最严重的阶段。飞机只所以起飞段都是大马力爬升就是为了摆脱地球吸引力。

客机最佳的飞行高度是万米以上点,这个高度处于对流层的顶端。对流层是接近地面的这个空气层,根据地形、纬度不同高度距地面约8~18公里,对流层空气气流扰动严重,飞机飞行容易受气流干扰,能耗高。平流层气流稳定,民航客气通常飞行在平流层面内,这个高度从8公里左右以上至50公里左右。民航客机需要保持氧气由外面供应。因此民航客机通常飞高度都处于对流层和平流层交界处,大型客机会爬升到更高的高度,但基本都处于一万多米的高度。

民航客机起飞时的动力开到最大,随着爬升高度越来越高,并不需要始终大油门爬升,会减小油门继续爬升,主要是飞行平稳性以及油耗和动力磨损的要求,大油门既费油又费发动机。另外进入巡航高度也要有一个逐渐改平的过程,民航客机不像战斗那样机动灵活,也不像战斗机那样活泼,舵效好,客机上是有乘客的,舒适性也是民航客机追求的目标。爬升到一定的高度会改出,减小油门,保持高度进入巡航飞行阶段。这个时候民航客机飞行平稳,油耗小,发动机也处于最佳动力状态。
以上是兔哥哨位个人观点,欢迎探讨评论,欢迎关注兔哥哨位,图片来源网络。




一是为了尽快离开起降频繁的机场上方的低空区域;二是为了尽快避开机场周边的高大建筑物和山峰;三是尽量缩短在低层大气稠密区的飞行时间和距离,以节省燃油。飞到一定高度后,由于空气密度减少,再保持大仰角向上飞行,在经济上是不划算的。另外,在越过自己巡航应在高度层下方的最后一个高度层后,相对安全了许多,所以可以以较小仰角飞到应在的高度层。




因为飞机变速器是双离合的,如果不用急加速,飞机就顿挫的厉害!乘客会晕




  飞机在离地以后,为什么要大坡度加速冲向天空?为什么要加速,因为刚起飞的时候速度太慢了,如果遇到点什么情况踩一脚刹车的话飞机就掉地上了,急于上升主要是有两个原因:

  第一、为了安全着想。飞机在飞行过程中离地面的高度越低风险就越大,如果不赶紧飞高一点,那么如果这遇到气流或者是什么其他情况的时候,飞机随便掉点高度那就快砸到地面上了,所以这个是非常危险的,整个飞行过程中最危险的地方也就在飞机起飞和降落的这个阶段,飞机起飞的时候这个速度相对于地面的交通工具是非常快的,因为一般的飞机都是要达到200多码才能拉得起来

  但是相对于正常飞行来说这个速度又太慢,不足以让飞机做其他的动作。咱们们常见的大中型客机速度都在一千左右,这个时候遇到点什么特殊的情况使飞机的速度降低一点,那么有可能这个飞行速度已经产生不了足够的升力,所以飞机就会往下掉,在万米高空飞机往下掉个两千米也没事,但是在刚刚离地的那会儿,随便掉一点那就快到地面上了。

  如果你仔细观察机翼的后部就会发现,在起飞和降落的时候,后面那一部分他是放的很低的,这样做的目的就是为了让飞机在速度比较低的时候能够获得足够的升力,但是当飞机飞到天上去以后,他就会把他收平,因为当飞机的速度升上来以后,如果再把后面那一块放的很低,那么飞机的阻力就会非常的大。

  当飞机爬到一定高度的时候,我们会让他慢慢的平飞,而不是一下子就让飞机平行飞行,这就类似于公路遇到大弯的时候,会尽量让这个弯转得平缓一点。飞机的飞行是按照规定好的航线走的,这个航线也会包括飞行高度,比如说从北京飞往上海的这架飞机保持高度一万米,那么你从北京起飞以后,你就用最快的速度爬到一万米的高度,当你快达到这个高度的时候,就不用那么着急了,所以这个时候你可以慢慢爬。

  第二,让机场周围的低空区域保持净空状态。这片区域都是飞机的起飞和着陆阶段使用的,所以你不能保持较低的高度在这片区域活动,现在天空中的飞机特别多,机场比较繁忙,从一个机场起飞不管你的目的地是哪里,那么刚起飞的这一条路线都是一致的,如果大家都在低空慢慢开,那么这条路线将会非常拥挤、非常危险。

  而从其他地方飞过来的飞机到这个机场的时候高度已经非常低了,在这样的情况下是会发生撞机事故的,以前的飞机在空中是自由飞翔的,想怎么飞就怎么飞,后来飞机慢慢变多了,有一次发生了空中撞机事故,所以才慢慢引入了航线这个问题,这就跟地面交通一样的,车少的时候随便开,但是现在车多了,我们就必须按照交通规则来行驶。

  所以飞机大角度爬升,那就是按规则来行驶以保证交通顺畅,保证安全。




起飞后急于上升是飞机第一要做的事,一来要避免一些地面上的建筑物,二来要尽快的步入航道,三来起飞又不是件简单的事,得一股劲的开足马力,与运动员跳高跳远的事一样,一定要刻不容缓。




快速越过对流层进入平流层。这样飞机就不会显得太颠簸了。




第一因为能量衰减!飞机爬升阶段在一定爬升速率下空速是会一直降低的(反之在大于一定下降率的情况下空速会一直上升),所以飞机在爬升(或下降)到预选高度层要把升降速率保持在不影响空速超出安全值的范围内;第二,为了配合客舱高度的升降(客舱增压),确保旅客的生理舒适度!另外补充一下,你说的“起飞后急于大速度上升……”其实这种感觉大部分是人的错觉,飞机要离开地面,必须大幅度提升机翼的升力,所以飞机起飞时要伸出前缘缝翼和后缘襟翼这两种增升装置,缝翼的作用是减缓飞机大迎角姿态下的附面层分离同时增加机翼剖面弯曲度,襟翼的作用是增加机翼面积同时进一步增加机翼剖面弯曲度,增升装置可以在飞机低速条件下大幅增加机翼的升力,而此时飞机上的人是从在地面的初始状态陡然上升,所以在飞机离地的一瞬间乃至随后的短暂时间内会感觉飞机的上升很剧烈,而在这个短暂的加速上升阶段后飞机会回到匀速上升,这个过程中人体适应了这个速度向量,感觉就没有那么强烈了,而当飞机达到了收回襟缝翼的空速后,会收回缝翼和襟翼,这时候飞机的爬升率会减小(或者说从开始的加速上升恢复到匀速上升),所以很多人乘坐飞机时会有感觉飞机在刚开始的剧烈加速上升运动中突然“掉”下去了,其实是飞机的爬升率下降,而人体在惯性作用下产生的错觉!

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页面更新:2024-04-29

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