Do flygplan anpassar höjd för latitud?
Enligt denna NASA-artikel sträcker sig troposfären från ca 5 mil vid poler till ca 9 mil vid ekvatorn. Trots att troposfärens höjd definieras av tropopausens höjd enligt this Aviation SE fråga.
Jag förväntar mig att lufttrycket på toppen av troposfären skulle vara liknande vid 5 mil över polerna, eftersom det skulle vara 9 kilometer över ekvatorn.
När höjden på ett flygplan ökar, ökar också den angreppsvinkel som krävs för att producera samma mängd hiss. Så småningom nås en höjd där angreppsvinkeln som krävs för att åstadkomma tillräcklig lyft är också stallvinkeln för attack. Det här definierar ganska mycket ett flygplans serviceloft. (Det finns visserligen andra faktorer, men det här är ganska stort.)
Detta tyder på att serviceloftet skulle vara lägre vid polerna än vid ekvatorn. Betyder det att en flyglinje som flyger en polär väg skulle flyga i lägre höjd än en som vistas i tempererade eller tropiska områden?
2 svar
(aviationweather.gov)Betydandeväderkarta.
Noterasiffrornairutor.Deminskarnärlatitudetökar:450→400→350→250.
Obs!Dessavärdenändrasdagfördagochsäsongtillsäsong,deärintekorrigerade.
Detär tropopaushöjder . 450 är FL450, dvs. 45 000 fot på en standardhögtalarmätning .
Den här siffran är mycket viktig vid flygplanering. Jets flyger normalt runt denna figur för optimal flygning / motor prestanda.
Så, du har rätt, ju längre du flyger från ekvatorn, desto lägre bör du flyga. Följande två påståenden är dock felaktiga:
- Jag förväntar mig att lufttrycket högst upp i troposfären [vara densamma oberoende av latitud.]
Tryckgradienten är fortfarande densamma. Se: Varför är troposfären 8km högre vid ekvatorn än polerna?
- När höjden på ett flygplan ökar kommer attackvinkeln [ökar också.]
När höjden ökar, så gör hastigheten, för att motverka den tunnare luften. Tills du hamnar på en kistahörn .
För polarflyg med hög latitud kan ett flygbolag också göra sig av med den optimala prestandan, eftersom temperaturhöjningen hjälper till att hålla bränslet fritt, men jag kan ställa mig rätt på det.
Does this mean that an airliner flying a polar route would fly at a lower altitude than one staying in the temperate or tropical regions?
Ja men inte "detta" .
Din förståelse för effekterna av höjd är korrekt, utom
- Det är lufttäthet snarare än lufttryck som spelar stor roll aerodynamiskt. Densiteten faller med höjden på samma sätt som trycket men lite långsammare.
- Flygplan kan kompensera lägre densitet med högre hastighet för att undvika att öka angreppsvinkeln tills de träffar en annan gräns.
Beroende på fördelning av tryck och densitet med höjd är inte beroende på latitud, särskilt om vi använder (som vi borde) rätt geopotential höjd . Som diagrammet i ymb1s svar visar, beror trycket mycket mer på väder än vid latitud.
Samtidigt definieras tropopausen uteslutande av temperatur. Till skillnad från tryck och densitet, som har jämn fördelning , har den "speciella punkter" där distributionen "bryter". En av dessa punkter definierar troposfären / tropopausgränsen. Och temperaturen beror på latitud.
Om du flyger en polär väg, vill du dock flyga nedre. Men det här beror helt enkelt på att flyga högre när temperaturen inte faller längre, inte ger stor mening, främst eftersom motorns effektivitet inte ökar. Du kanske vill klättra av andra skäl, men det är ett annat ämne.
Läs andra frågor om taggar altitude angle-of-attack polar high-altitude Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna