Почему минимальная длина взлетно-посадочной полосы нелинейна по отношению к посадочному весу?

На приведенном ниже графике показаны требования к длине взлетно-посадочной полосы для самолета Boeing 747-8.

Требования к длине взлетно-посадочной полосы (взято из характеристик самолета Boeing 747-8 для планирования аэропорта )

Учитывая тот факт, что кинетическая энергия и импульс прямо пропорциональны массе, я ожидал, что этот график будет линейным, но, очевидно, это не так. В чем здесь нелинейность?

Вероятно, это функция эффективности спойлеров и тормозов при рассеивании кинетической энергии ( 1 2 м в 2 нелинейна с самой скоростью). На это также могут повлиять запасы безопасности, встроенные в эту посадочную дистанцию, поскольку эти числа не представляют абсолютного минимального расстояния, необходимого для остановки самолета.
@casey Снижение эффективности торможения тоже было моей первой идеей, но тогда я ожидал более постепенного изменения наклона.
Кинетическая энергия пропорциональна массе, но тормозная сила пропорциональна! (это действительно пропорционально весу, но для всех практических целей эти два пропорциональны друг другу).

Ответы (1)

Хотя кинетическая энергия пропорциональна массе, она не пропорциональна скорости.

Чем тяжелее самолет, тем выше посадочная скорость. Таким образом, тормозной путь увеличивается в основном из-за более высокой посадочной скорости.

Сравнение двух приземлений, сначала при массе = м 1 , вторая по массе = м 2 знак равно 1.1 ⋅ м 1 , посадочная скорость будет м 2 м 1 выше во время второй посадки.

Кинетическая энергия во время приземления будет пропорциональна квадрату массы.

Ах, я не знал, что на посадочную скорость также влияет масса, но очевидно, что так и должно быть. Тогда остается единственный вопрос, почему график выглядит не как парабола, а как две прямые, склеенные вместе.
@Ventero Я не уверен, что ожидается парабола. Аэродинамическое сопротивление и обратная тяга нелинейны со скоростью, но не зависят от массы самолета. Колесная тормозная система, вероятно, способна обеспечить замедление независимо от массы (большая масса = пропорционально большее сцепление = пропорционально более высокое тормозное усилие = одинаковое замедление) до такой массы, при которой достигается максимальная тормозная сила (выделение тепла) и торможение потребуется быть ниже. Это может быть объяснением двух сегментов, однако некоторое искривление все же ожидается. Упрощение, вероятно, объяснение.
Тормозной путь не пропорционален кинетической энергии. Поскольку трение пропорционально нормальной силе (то есть весу), максимальное замедление, которое могут вызвать тормоза, вообще не зависит от массы. Таким образом, тормозной путь должен зависеть только от квадрата скорости, а поскольку скорость зависит от квадратного корня из массы, можно было бы ожидать линейной зависимости. Так что это требует объяснения, каковы ограничивающие факторы для тормозов.
Почему минимальная длина взлетно-посадочной полосы нелинейна по отношению к посадочному весу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v