商业飞机实际以801英里/小时的速度飞行意味着什么?

气流将一架波音 787 客机推向了超高速,但确定飞机的速度是一个复杂的问题。
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飞机相对于空气的速度与其相对于地面的速度是不同的。照片由 Ross Parmly 在 Unsplash 上拍摄

周一,维珍航空运营的一架波音 787 客机达到了惊人的地面速度:每小时 801 英里,据《华盛顿邮报》报道

这速度非常快,事实上,飞机据报道提前着陆了,这对机上的每个人来说都是一个不错的额外好处。但是,与此同时,这架飞机在商用喷气式飞机的典型速度下巡航——而且它在 35,000 英尺的高空肯定不是以每小时 801 英里的速度在空气中飞行。这是因为飞机的空速和飞机地面速度之间存在很大的差异。在这种情况下,这架从洛杉矶飞往伦敦的飞机,得益于气流,受到了极其强大的顺风推动。因此,它相对于地面移动速度很快,但相对于它所处的气流而言,速度是正常的。

“这主要是一个天气事件,”理查德·P·安德森说,他是一名飞行员,也是恩布里-里德尔航空大学鹰航研究中心的负责人。“飞机不知道自己的地面速度。”

他的意思是,飞机仅凭周围的空气物理学无法感知它相对于地面的速度,而且它的地面速度对飞机来说也无关紧要。

至于那个天气事件?气流的速度达到了创纪录的每小时 231 英里。(气流的测量数据是在纽约上空测得的,飞机在经过宾夕法尼亚州上空时达到了每小时 801 英里。)飞机就像是搭乘了强大的气流顺风车。从 11 月到 3 月,气流通常更强,并位于美国大陆上空,这意味着对于从西向东飞行的飞机来说,这是一个乘上快速气流的绝佳时机。

为了理解发生了什么,我们还需要考虑飞机测量速度的不同方式。

在你的汽车里,车速表会告诉你你的行驶速度,仅此而已。但是飞机有多种表示速度的方式。事实上,安德森说有三种主要指标:地面速度、指示空速和真实空速。飞行员可以在大型飞机上看到这三者。地面速度是通过 GPS 测量的,指示空速是通过飞机上的称为皮托管的传感器测量的。真实空速不是直接测量的——飞机根据指示空速的计算来确定它,这是一个不同的数值。随着飞机爬升到更高的高度,指示空速和真实空速之间的差异会增大。

但真实空速是最容易理解的:它指的是飞机相对于附近空气的速度。

安德森说,虽然飞行员会关注指示地面速度和真实空速,但乘客关心的是地面速度,“因为那会告诉你什么时候能到达登机口。”从美国飞往欧洲,从西向东飞行,希望气流能帮助你到达巴黎。顺风带来更快的旅程;逆风则会减慢你的速度;两者都是其他生活事物的好比喻。

为了形象地说明飞机因为顺风而获得快速地面速度,但仍然保持正常巡航速度,可以想象你站在一辆行驶的火车车厢里,并朝着火车行驶的方向扔出一架纸飞机。这架纸飞机的空速是正常的,但一旦你考虑进火车的速度,它的地面速度就会变得超级快。

至于那架维珍航空飞机创下的每小时 801 英里的地面速度?波音的一位代表表示,他们对此事不予置评,因为他们不跟踪此类统计数据。涉及的飞机型号梦幻客机,其巡航速度是音速的 85%。

安德森说,看到这样的速度并不常见,在这种情况下,这是由于天气原因。

“作为一名飞行员,当我驾驶自己的飞机时,每个人都希望你顺风,”他补充道。“我们总是知道我们的飞机实际速度有多快,所以当我们能从我们的飞机上获得比应有的高得多的速度时,我们总是很兴奋,因为是大自然在帮忙。”

 

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Rob Verger

技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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