坐过飞机的人都知道,客机起飞前的几分钟是最刺激的,因为机头必须火力全开快速后拉才能离地起飞,然后进入加速爬升阶段。
这时候你会感觉到机头被抬起,整个身体也随之向后弯曲。空姐会提醒你稳住身体,你的手心可能会不自觉地出汗。
飞机离地后,你也能明显感觉到飞机不是在减速,而是在加速爬升。当它爬升到一定高度时,速度开始减慢。你知道为什么会有这样的过程吗?
想知道答案的人首先要知道飞机从起飞到降落经历了哪些阶段。
01:关于飞机导航的3个阶段
一架普通的民航飞机在飞行后会经历三个阶段,即起飞和高空爬升-下降-着陆。其中,起降时间仅占飞行时间的不到1/5,其余时间更多的是处于巡航阶段。
爬上
当飞机在地面上时,动力装置会加速,机翼会给飞机一个升力,借助机翼迎角的升力作用,飞机就会飞起来!然后飞机继续加速,经历了一个快速爬升阶段,直到到达更高的高度才会减速。
高空导航
然后飞机会穿过湍流上升到平流层,飞机开始巡航飞行,正常情况下客机巡航会在7000到10000米的高度飞行,这是消耗最少的姿态能源,也相对安全。
准备着陆
接近目的地时,飞机会按照设定的配速调整高度和速度,然后对准机场航迹进行精准降落,直至平稳着陆,完成飞机的飞行过程。
02:为什么飞机起飞后爬升很快?
看到有人说:飞机起飞时快速爬升是为了摆脱重力,这种说法是错误的,学物理的同学都知道,飞机的加速度对于摆脱重力是没有作用的.
飞机起飞后必须加速爬升的原因是由于以下因素:
1.向上提并尽快爬入安全的气流层
大气从内到外分为五层:对流层、平流层、中间层、热层和逸散层,对流层和平流层之间有平面相连。
顾名思义,对流层这里的气流不稳定,含有大量水分,比如对流层中的云。此外,对流层的天气也是多变的,飞机进入对流层后会遇到湍流,影响飞行安全。这里也是雷电高发区,大风大雨、浓云密雾,长时间停留后飞机将处于危险区域。
平流层位于对流层之上,距地球约10至50公里。这里的气流速度比较稳定,没有大气对流,能见度较高。几乎没有水蒸气、悬浮物和污垢。因此,平流层天气普遍晴朗,光线好,更便于飞行员控制和操舵。
无论是短途飞行还是长途飞行,飞机都不能长时间在对流层飞行。这是一个比较危险的区域,所以需要快速爬升,增加飞行高度角,进入安全区(平流层)。
2、低空飞行不利于处理突发事件
另一方面,飞机起飞后的快速上升也是为了安全着想。除了其他飞机之外,在同样是他们领地的低空空地里,也有鸟类,因为它们停留时间太长,撞到它们,飞机就会坏掉,失去平衡。
其次,长时间停留在低空对突发事件没有任何用处,因为海拔越低,飞行员需要花费的时间越少,事故发生率也越高。如果是在万米高度飞行,飞机仍然可以利用高空滑翔缓冲,但如果仍然是低空飞行,机组的应急时间就非常少,不符合科学要求。
因此,长时间以小角度攀爬,会让一切变得面目全非。山海、建筑物等障碍物是安全隐患,飞机必须快速爬升才能进行下一阶段。
3、燃料能耗
爬升阶段消耗的能量很大,所以不能长时间这样飞行。考虑到功耗,飞行器快速爬升进入平流层并以低阻力和高速巡航速度飞行。减少飞行时间可以节省燃料。
如果是长途国际旅行,飞到出发国是最简单的方法,这样油耗更持久,安全到达目的地。这本质上是出于经济上的考虑,但这种说法有待商榷,毕竟油费不是空姐自己掏的。
4.避免噪音污染
飞机离地面越近,噪音越大,因为飞机起飞时的巨大噪音会导致听力下降、失眠和焦虑。
机场虽然大多建在市郊,但不可避免地会经过周围的居民区,尽快上去也是为了保护环境,减少噪音污染。
5.快速进入既定路线
客机必须遵循固定的航线,什么时候拉机头起飞,什么时候进入爬升,什么时候进入航路,这些都是固定的节奏,机长也会与塔台保持密切联系。只有进入路线才能避开干扰因素,安全行驶,所以快速爬坡是必然的。
03:为什么爬坡后速度会变慢?
快速爬升穿过对流层、湍流区及更远的地方着陆是缓慢的爬升,也就是我们所说的平飞阶段。在这种状态下,飞机不需要像起飞阶段那样“努力”。它可以减速并以稳定的速度飞行。尤其是长途航线,这种慢速飞行省油又安全,这点很重要。
把飞机想象成开汽车其实挺方便的,爬坡就是快速上山,需要有足够的马力尽快上坡。上坡时间过长,随时都会遇到危险,只有到了平路,对于机长和乘客来说,小目标就完成了。
简而言之,飞机快速爬升的根本原因都是出于安全考虑,现代飞机都配备了防撞系统(TCAS)。但飞行器面临鸟类、恶劣天气、强波动气流等。这些都是不安全因素,尽早离开危险区域是合理的。
截至2022年2月19日,中国民航安全飞行时间已达1亿小时,这是多人共同努力的结果。但我不知道哪个先来,明天还是事故。飞机的事故率是交通工具中最小的,接近1/20万,但一旦失事,生还的机会几乎为零。只能祈祷每一个航班都能安全降落。安全飞行是我们所有人必须努力实现的最终目标!