Влияние тепла и влажности на взлет, снижение, набор высоты и крейсерский полет

Я знаю об этом вопросе , этом ресурсе (phak) и этом ресурсе , который объясняет науку, но я ищу более прямой ответ.

Я студент-пилот, и есть много литературы на тему «если больше жары и влажности, то мне нужен более длинный взлет и уменьшенная скороподъемность» и множество вариаций этого утверждения (например, холод и большая высота и т. д.). Но мне все как-то непонятно.

В ресурсе, на который я ссылался выше, говорится, что высокие температуры означают, что воздух менее плотный, но высокая влажность может увеличить давление, поэтому в целом давление плотности увеличивается, поэтому мне нужен более длительный взлет. Но почему бы более высокой температуре и влажности не компенсировать друг друга?

Мне было интересно, может ли кто-нибудь разбить его следующим образом:

  1. Жаркие температуры, высокая/низкая влажность, уровень моря
  2. Жаркие температуры, высокая/низкая влажность, большая высота над уровнем моря
  3. Низкие температуры, высокая/низкая влажность, уровень моря
  4. Низкие температуры, высокая/низкая влажность, большая высота

Для 8 вышеперечисленных условий, каково общее влияние в авиации на взлет, посадку и скороподъемность?

Вы использовали фразу «давление плотности» в своем вопросе. В этом предложении вы говорите о «высоте плотности». Плотность и давление - два отдельных свойства воздуха.

Ответы (3)

Если вы ищете объяснение причины изменения дистанции TO:

  • При нагревании воздух расширяется, поэтому на килограмм теплого воздуха нужно больше кубометров, чем на килограмм холодного. Если он не может расширяться, как в закрытом контейнере, давление будет увеличиваться. Если он сможет расширяться, молекул воздуха будет меньше.
  • Молекулы воды весят меньше, чем молекулы воздуха. Если некоторые молекулы воды заменяют молекулы воздуха при атмосферном давлении, кубический метр влажного воздуха будет легче, чем сухой кубический метр. 3 а уменьшенная плотность приведет к меньшей подъемной силе. 1
  • Атмосфера разрежается на больших высотах. Меньше молекул воздуха, чтобы поддерживать вес самолета.

Имея в виду вышеизложенное, понимая, что плотность воздуха является определяющим фактором в создании мощности и подъемной силы, должно быть легко вычеркнуть четыре перечисленных пункта в вопросе :)

Обновление Этот ответ содержит график того, как влажность и температура уменьшают плотность воздуха.

—————-

1 Влияние на плотность на самом деле очень мало, основной проблемой является снижение мощности, наиболее заметное в поршневых двигателях. Но как мнемоника это должно работать.

Высокая температура снижает мощность двигателя из-за более низкой плотности воздуха (двигатель считает, что находится на большей высоте), а высокая влажность снижает мощность двигателя, потому что влажность замедляет скорость горения заряда в цилиндре двигателя, что имеет эффект снижения мощности, аналогичный замедлению. угол опережения зажигания; пиковое давление в цилиндре достигается слишком поздно, чтобы получить максимальную отдачу от повышения давления при приложении рычага к коленчатому валу.

Как порядок вашего списка будет зависеть от величины каждого параметра по отношению к другим, так что переменных слишком много.

Суть проста:

Ниже, холоднее, суше = лучше.

Выше, жарче, влажнее = хуже.

Может быть, это несколько противоречит мне, но если температура выше, почему самолет думает, что он находится на большей высоте. Температура обычно падает, когда мы поднимаемся на высоту?
@Jonathan Самолет не заботится о высоте, он заботится о плотности воздуха, а более теплый воздух менее плотный, как и воздух на большей высоте.
@John K Почему холодный воздух лучше? Не снижает ли это тепловой КПД двигателя? Или потому, что он имеет большую плотность, чем более горячий?
Нет, чем холоднее зарядка воздуха, тем лучше. Мощность исходит от абсолютного повышения температуры от сгорания, и вы не получаете прироста от более горячего начального заряда, но вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО получаете прирост от более плотного заряда. В крайних случаях, например, в двигателях с турбонаддувом, воздушный заряд, хотя и плотный из-за сжатия, настолько горячий, что съедает границы детонации, и вам приходится либо увеличивать угол опережения зажигания, либо использовать промежуточный охладитель для снижения температуры воздушного заряда.
"влажнее" -> "влажнее", но, честное слово, мне нравится "влажнее". ;)
Я боялся, что люди перепутают хьюмидер с хьюмидором, одним из тех шкафов для сигар, лол.
@JohnK Если более высокий LDA - это плохо, то почему коммерческие самолеты обычно летают на таких больших высотах? Я понимаю, что на этой высоте меньше лобовое сопротивление, трафик и турбулентная погода, что дает лучшую топливную экономичность. Но компенсируются ли минусы более низкой плотности воздуха плюсами лучшей топливной экономичности?

«Высокий» и «низкий» для каждого из этих факторов относительны, и я не могу объяснить, как они сочетаются друг с другом, не прибегая к математике. К счастью, достаточно узнать, в каком направлении каждый из этих факторов (в отдельности) будет изменять высоту по плотности.

Высота по плотности — это одно число, которое говорит вам, насколько хорошо ваш самолет будет работать (сколько мощности будет производить ваш двигатель и какую подъемную силу будут создавать ваши крылья) при определенных условиях. Это, в свою очередь, определяет необходимую взлетно-посадочную полосу и скорость набора высоты.

Низкий ДА - это хорошо. Высокий ДА - это плохо.

Вы не должны помнить, как рассчитать точный DA; для этого есть приложения, и некоторые AWOS даже сообщат вам об этом напрямую. Но вы должны знать, какие условия приведут к высокому DA и почему это может быть так опасно, чтобы вы понимали, когда существует потенциальная опасность, которую необходимо смягчить.

Если более высокий LDA — это плохо, то почему коммерческие самолеты обычно летают на таких больших высотах? Я понимаю, что на этой высоте меньше лобовое сопротивление, трафик и турбулентная погода, что дает лучшую топливную экономичность. Но компенсируются ли минусы более низкой плотности воздуха плюсами лучшей топливной экономичности?
@Jonathan В основном это проблема поршневых двигателей без наддува, которые теряют мощность с высотой. Турбинные самолеты этого не делают, поэтому они обычно могут летать намного выше; им просто нужны более длинные взлетно-посадочные полосы. Но даже у авиалайнеров могут быть проблемы в высоких и жарких аэропортах, таких как PHX и LAS.
А, понятно. Я подозревал это, но хотел подтвердить. Спасибо
Влияние тепла и влажности на взлет, снижение, набор высоты и крейсерский полет
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v