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为什么飞机比陆地上的交通工具快?优质

770次浏览| 2022-10-07 18:02:06 更新
来源:互联网
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空气阻力不一样,一万米飞行高度的空气稀薄程度只有地面的1/3。地面交通工具还存在地面对其的阻力,飞机不存在。这不是简单的机械问题。有人把飞机的机翼拆了在地上开,可以突破声速,所以轮子不是问题。问题在哪呢。转弯半径,和天空的空旷。如果弯道没有坡度,那么车辆的转弯向心力是完全依赖摩擦力的,而摩擦系数是有上限的,并且不太大,基本上是1的量级。这样,转弯半径与线速度的平方成正比。地上的车如果想跑快,又实用(不能哪到哪都是直道吧),那么弯道都必须有坡度,这样平交道口就无法实现了,那所有的路口都修立交么,空旷就不要解释了,在高速是敢开150,180,你敢开300么,其实300也就比一般客机的起飞速度稍大点。前边提到的地上飞机,是在干涸的湖床上跑的。还有一个问题,就是高速地面运动带来的振动问题。一方面来自地面的不平整,另一方面来自轮子的偏心。学能多少转变成机械能,可达60%,汽车一般只有30%。不考虑交通形式的约束,只考虑交通工具的绝对速度,那么飞机速度快的原因在于,飞机需要克服的阻力主要是气动阻力。汽车则是气动阻力加滚动摩擦。细节在这里不展开了。然而,这并不是地面交通速度远低于飞机主要原因。最主要的原因是:启停要求。汽车要随时开,随时停。如果能建立一种理想的,不需要经常启停,并且很好控制阻力的地面交通,那么速度可以跟飞机一比(spaceX的hyoerloop就算是一种设想)。反过来说,飞机不会被要求飞个几公里就停下来。运动形式约束。

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汽车火车没有飞机快,

两个重点原因,

1,容错率

2,经济性

两个次要原因,

1,气动特点

2,推进效率

现在的飞机基于空气动力学原理,而现在航空工业高度发达,其飞行速度主要取决于发动机功率(听说美国极光隐秘侦察机用上了冲压发动机,在1万米高空产生的引爆比雷声还大),机体材料(如果机体材料不到位,是无法承受高速飞行的负载力的),机体外形(更符合空气动力学的设计,就越可以减小飞机的阻力),不过这还是在大气层飞行时候的取决因素,以后的阶段应该是飞机在外太空飞行,因为1方面这个趋势符合人类探索太空的需要,2是外太空飞行,或者是近地球轨道飞行可以完全脱离空气对飞机的束缚,使其速度更上一层楼,而这类飞机,叫做空天飞机

因为飞机本身设计的速度就比地面上块  否者飞机就不能上天

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原因很简单,汽车的动力来自静摩擦,而摩擦力是有限的,当高速运动时,地面一点点的震动,都会使汽车轮子脱离地面,造成摩擦力短时间消失,此时空气阻力足以减慢车速,使得汽车速度不能超越某个上限。那么,如果地面非常平整呢。车轮不离开地面呢,比如像赛车轮子很宽,开得快空气还往下压,可以获得大而稳定的静摩擦动力。但是,速度达到一定程度后,空气阻力会很大,大到超过摩擦动力,造成车速有极限。能不能加大发动机功率使得动力更强,没用,功率变成轮胎扭力,最后还是要靠静摩擦提供向前动力,当扭力大于静摩擦力后,轮胎会打滑。设想一下,空气阻力足够大时,假如比现实大一百倍,即使慢速向前运动,前面就吹来巨大狂风,车轮会怎么样,加大功率只会打滑,不加大就被无法提速。

主要还是取决于推进方式的效率,飞机从螺旋桨变成涡喷后速度直线上升。最后自黑一把,所有铁路冲高的纪录几乎都利用了重力达到数字更好看的目的,否则试验的时候是不会预先知道最高速度点的,因为坡度带来的速度收益超乎你想象,不管是574的绝对纪录还是486的“运营编组纪录”都是如此,然而用风扇推动的Aerotrain很轻松地就在70年代达到了430的速度,并且是在平地上而不是下坡,所以那个Hyperloop我看行。汽车受制于安全性,汽车由人工驾驶,人的反映速度是有限制的,因此纵使很多高速公路条件很好,车的性能也很好,也还是要限速120,因为(万一出现紧急状况)人的反映速度跟不上。

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