Domanda:
Perché la velocità degli aerei di linea commerciali oscilla, a volte fino a 1.060 km / ho fino a 800 km / h?
user541686
2016-06-12 10:00:24 UTC
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Ho notato che gli aerei di linea (a lungo raggio) a volte viaggiano fino a 1000 km / h (credo di aver visto anche 1040 km / h), ma di solito volano più vicino a 800 km / h, per la maggior parte del viaggio. Questo mi sembra strano.

Lo capirei se fosse dovuto alla velocità del vento; tuttavia, di solito quelli che viaggiano lentamente sembrano farlo per la maggior parte se non tutto il viaggio, indipendentemente dalla direzione del viaggio (ad esempio, anche se stanno salendo al polo nord e tornando indietro, e se la direzione netta è ovest o est). Trovo quasi impossibile spiegarlo usando la velocità del vento.

Allo stesso modo, dato che la velocità del suono è di circa 1.060 km / ha 12 km sul livello del mare, trovo altrettanto poco convincente la ragione che hanno bisogno andare a meno di mach 0,8 a causa della velocità del suono. Lo capirei se si limitassero a (diciamo) mach 0,95 (ovviamente non vuoi fare mach 0,99 a causa della variabilità, ecc.), Ma regolarmente vedo velocità massime intorno a mach 0,8 per i voli intercontinentali e non capisco perché.

Allora, qual è il vero motivo?

AFAIK il 747 è ancora l'aereo di linea più veloce in servizio a 0,85 Mach. Anche a 0,8 M alcune parti dell'aereo subiscono un flusso supersonico.
A proposito, dove vedi queste velocità?
@TomMcW: Oh interessante. Li vedo sui monitor in cabina.
@ymb1 Tutte le diverse velocità e numeri di Mach possono creare confusione. Non ho ancora capito a cosa serve la velocità calibrata.
Gli aerei volano a circa 800 km / h per lo stesso motivo per cui si guida a circa 80 mph in autostrada .. è quello per cui sono progettati.
@J.Hougaard: Aspetta, chi dice che guido a 80 mph in autostrada !? = P
Vedete M.8 regolarmente perché questo è il valore di crociera per molti aerei di linea (è una "velocità" correlata all'aria). Vedete una velocità variabile mostrata al pubblico perché questa è una velocità relativa al suolo che dipende dai venti. Mentre il numero di Mach viene utilizzato per far volare l'aereo, il tempo di viaggio dipende solo dalla velocità al suolo. M.8 e non M.95 perché nel [segmento * transonic *] (https://en.wikipedia.org/wiki/Transonic) (da M.85 a M1.2) c'è un mix di flussi subsonici e supersonici che richiedono diversi design per essere efficaci (ali simili a delta per esempio). Questo costo aggiuntivo non è commercialmente praticabile.
Domanda correlata: http://aviation.stackexchange.com/questions/11936/are-we-at-peak-speed-efficiency-for-jet-airliners-at-mach-0-85
Questo ** non è un duplicato ** della domanda contrassegnata. Questa domanda riguarda la velocità massima, ma questa riguarda il motivo per cui a volte viene indicata fino a 1.060 km / he a volte fino a 800 km / h, cosa che non si tocca nemmeno.
@JanHudec se la domanda è davvero "sul perché a volte è indicato fino a 1.060 km / he a volte fino a 800 km / h" Penso che abbia bisogno di aggiustamenti, per come lo leggo, si tratta di "perché si limitano a 0,8 Mach "
@Federico, perché si limitano a 0,8 Mach fa parte della domanda, ma chiaramente anche la variazione ne fa parte e deve essere spiegata per rispondere, anche con la formulazione attuale. Il duplicato suggerito non lo fa.
Cinque risposte:
#1
+22
aeroalias
2016-06-12 10:37:59 UTC
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Ci sono tre diverse velocità che sono rilevanti qui:

  • Velocità al suolo: questa è probabilmente la velocità indicata al passeggero. Per loro, questa è la più rilevante in quanto determina il tempo impiegato per il viaggio

  • Velocità relativa- Questa è la velocità rilevante per l'equipaggio di volo ed è utilizzata per il volo. / p>

  • Velocità relativa locale: determina la velocità massima degli aerei di linea (subsonici). Il motivo è che la velocità locale sulle ali è maggiore rispetto al flusso indisturbato, a causa dell'accelerazione dell'aria sopra l'ala. Di conseguenza, la velocità locale sopra l'ala può superare Mach 1 un bel po 'prima che la velocità dell'aereo di linea si avvicini a quella.

Il risultato di tale flusso supersonico locale sarebbe un rapido aumento della resistenza al divergenza di resistenza numero Mach (che è maggiore del numero di Mach critico).

Drag Divergencce

Immagine tratta da note di Advanced Aerodynamics del Professore HM Atassi dell'Università di Notre Dame

Per evitare la penalità di resistenza, gli aerei di linea volano a velocità inferiori al numero di Mach della divergenza di resistenza. Il motivo è che la velocità ridotta non è il numero di Mach a flusso libero, ma il numero di Mach locale, che dovrebbe essere mantenuto al di sotto del numero di Mach della divergenza di trascinamento.

+1 quindi immagino che il punto importante qui sia che anche un aereo di linea a Mach 0.8 probabilmente ha un flusso d'aria * da qualche parte * vicino a Mach 1 ... è corretto? (sto solo controllando, perché è più di quanto mi aspettassi intuitivamente)
@Mehrdad Sì. Ricorda anche che i numeri di Mach dipendono, ad esempio, dall'umidità e dalla temperatura. quindi la stessa velocità potrebbe essere Mach 0,8 in una certa condizione e Mach 0,95 in un'altra.
#2
+21
ymb1
2016-06-12 10:19:29 UTC
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Le informazioni mostrate ai passeggeri attraverso il sistema di intrattenimento spesso forniscono all'aereo la velocità al suolo piuttosto che la velocità relativa.

Il vento influisce sulla velocità al suolo, hai ragione su questo.

Poche cose prima di tutto.

  • I piloti non usano la velocità al suolo per volare, invece usano la velocità relativa indicata.
  • non è derivato dalla velocità al suolo, poiché dipende dalla temperatura dell'aria, invece è derivato dalla velocità reale. Notate che abbiamo già due tipi di velocità. Ce ne sono altri ancora.
  • Il tipo di aereo (ad esempio 737 contro 777) determina la "velocità massima". Non tutti gli aerei di linea sono uguali. Questi due tipi vanno da Mach 0,77 a Mach 0,85, più o meno.

In meno parole di Wikipedia che ho collegato:

  1. La velocità relativa indica il pilota la velocità aerodinamicamente rilevante da utilizzare per il volo.

  2. La vera velocità relativa è la velocità effettiva relativa all'atmosfera circostante.

  3. Dalla vera velocità relativa, aggiungi o sottrai la coda o il vento contrario e ottieni la velocità al suolo da quello. Il vento tipico sperimentato dal normale aereo subsonico è veloce (+100 km / h). La componente della coda o del vento contrario varierebbe a seconda della direzione dell'aereo e della direzione del vento.

  4. Infine, il numero di Mach è una funzione della temperatura e vera velocità relativa (attenzione, non velocità al suolo). Più sei in alto, più è freddo. Anche molto importante, il numero di Mach è un rapporto, mai una velocità . Poiché la velocità del suono varia al variare dell'atmosfera, densità e temperatura alle diverse altitudini.

Ecco una bella storia, un 1200 km / h Volo subsonico .

Riepilogo:

I piloti non usano la velocità al suolo (per volare), il numero di macchina non è una velocità.

Un paio di esempi di velivoli diversi: la crociera pubblicata del 777 è di 0,84 M con un MMO (velocità massima certificata) di 0,87 M. A320 e 737-800 hanno un MMO di 0,82 milioni
Ne ho appena presi un paio dal web per esempi per illustrare il tuo punto
+1 ma l'informazione è una sorta di tangenziale e non risponde direttamente alla mia domanda.
Hai scritto "i piloti usano la velocità per volare". Questo è vero per la parte "usa i controlli" del volo. Direi che un pilota di jet commerciale dedica più tempo a pensare al carburante che a usare i comandi, e per la gestione del carburante la velocità rilevante è la velocità al suolo.
Per quanto ne so, "solo" può far rizzare i capelli. Anni fa c'era questo blog "FL390" di un pilota USAir che volava su A319 / 20/21, ed era un argomento costante come il carburante e il vento fossero nella sua mente mentre schivava le tempeste in tutto il continente.
Dovresti includere il fatto che un vento a 100 km / h non è particolarmente insolito all'altitudine di crociera e quasi 400 km / h sono stati osservati nella [corrente a getto] (https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_stream), quindi il vento può davvero spiegare la maggior parte della variazione.
#3
+8
Martin Argerami
2016-06-12 12:35:36 UTC
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È tutta una questione di vento. Se controlli gli orari, vedrai che, ad esempio, i voli USA-Europa sono molto più brevi (circa un'ora, diciamo) rispetto a quelli Europa-USA. Ciò è dovuto al jetstream. L'ho trovato ancora più significativo nell'emisfero sud, quando si vola in Australia-Nuova Zelanda (e ritorno) o Santiago-Buenos Aires.

Come menzionato nelle altre risposte, nessun jet commerciale va da nessuna parte vicino a mach 1. La velocità al suolo che ti viene mostrata potrebbe essere vicina alla velocità del suono (potrebbe anche essere più alta , se il vento fosse abbastanza forte), ma la velocità relativa effettiva del velivolo (la sua velocità relativa alla massa d'aria) è molto inferiore (intorno a mach 0,8 per i jet più grandi e inferiore per molti aeromobili commerciali più piccoli).

#4
+4
David Richerby
2016-06-12 14:45:53 UTC
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Allo stesso modo, dato che la velocità del suono è di circa 1.060 km / ha 12 km sul livello del mare, trovo altrettanto poco convincente pensare che debbano andare a meno di mach 0,8 a causa della velocità del suono . Lo capirei se si limitassero a (diciamo) mach 0,95 (ovviamente non vuoi fare mach 0,99 a causa della variabilità ecc.), Ma vedo abitualmente velocità massime intorno a mach 0,8 per i voli cross-continentali, e Non capisco perché.

Ciò che conta è la velocità dell'aria che passa sull'aereo. Come hanno spiegato le altre risposte, i numeri che vedi in cabina sono tipicamente la velocità rispetto al suolo, piuttosto che la velocità nell'aria, quindi una grande componente della differenza è se l'aereo ha un vento contrario o un vento in coda, che può facilmente aggiungere o sottrai 100 km / h all'altitudine di crociera.

L'altra cosa che devi guardare non è solo la velocità dell'aereo attraverso l'aria, ma la velocità del flusso d'aria sopra l'aereo. In che modo queste cose sono diverse? Il punto è che, come un aereo spinge attraverso una massa d'aria, l'aria deve spostarsi dal percorso del grosso oggetto metallico. Ciò significa che l'aria che passa sopra l'aereo si muoverà un po 'più velocemente della velocità dell'aereo rispetto all'aria. Pertanto, anche un aereo che si muove un po 'al di sotto di Mach 1 può avere aria supersonica che scorre su di esso. Il motivo per cui non voli a Mach 0,99 non è perché una raffica di vento contrario potrebbe farti superare la velocità del suono, ma perché sperimenteresti già un flusso d'aria supersonico il 100% delle volte, a quella velocità.

#5
+2
Thomas E
2016-06-12 20:50:06 UTC
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Ci sono altri fattori che le persone hanno già menzionato.

Sui jet moderni il computer di volo può essere programmato per l'efficienza durante la rotta.

Uno dei motivi per cui viene utilizzato mach 0.6-0.8 è che è sufficientemente veloce senza bruciare molto più carburante. Il 777 se non ricordo male utilizza circa il 30% in più di carburante a pieno carico per accelerare a 0,87 mach (modificato) rispetto a 0,7 mach a circa 11,5 km. È un sacco di carburante per risparmiare meno del 20% del tempo. Quel carburante extra si tradurrebbe in biglietti più costosi, in un settore che sta cercando di mantenere i prezzi dei biglietti al minimo per competere.

Non credo che l'ultima parte della tua risposta abbia senso.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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