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航空大百科 飛機為什麼要飛到萬米高空,飛低點不行嗎?

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當然可以,但是這會讓飛機更加低效和危險。得益於航空客機的進步,民航客機在萬米高度飛行會更加高效和舒適。而這離不開飛機中引入全密封增壓艙和噴氣式發動機。

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萬米高度基本處於平流層,此高度空氣相對稀薄,飛機受氣流影響較小,也幾乎不會有飛鳥等威脅。但是萬米高空的溫度極低,低至零下30~40度,且萬米高空的空氣壓力只有海平面的30%左右,根本不適合人生存,傳統的活塞式發動機也有心無力。而增壓艙和噴氣式發動機的引入讓萬米高空成為最適宜客機巡航飛行的高度。

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圖、平流層是黃色部分

平流層(Stratosphere)也被稱為同溫層,它位於對流層的上方和中間層的下方。其高度下限距離地表約10千米(中緯度地區),在極地高度為8千米。上限約在50公里左右。平流層的溫度特徵是下冷上熱。隨著高度的增加,平穩層的溫度也會迅速攀升。平流層的大氣主要以水平方向運動,垂直方向的運動很弱,所以氣流較為平穩,幾乎沒有上下對流,這對於客機飛行而言是非常理想的環境。

對流層雖然平穩,但是其空氣稀薄,根本不適合人生存。於是航空工程師們為客機設計了客艙增壓系統。這使得客機的執行高度突破了6000米的屏障,也避開了很多惡劣天氣的影響。

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1938年12月31日波音307首飛成功,這架被命名為“平流層”的機型是世界首架擁有客艙增壓的商用客機,它可以保障讓客機能完成6000米以上的商業飛行,這可以避開很多惡劣天氣的影響。當飛機飛行在4480米高度時,客艙內的氣壓可以保持在2440米高度的水平。而最新型的“夢想客機”波音787更可以在萬米巡航中將客艙壓力水平保持在1800米高度。

1942年7月18日,ME262型號的噴氣式飛機試飛成功,這為噴氣式飛機的普及指明瞭方向。現在客機大多配置是渦扇發動機,這也讓飛機在空氣稀薄的萬米高空飛行成為可能。

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科技的進步讓乘客的環境更加舒適。普通客機在增壓後,客艙的壓力高度約為2000~2100米。早期的客機機身材質多為金屬材料,如果將過度增壓,會容易導致金屬疲勞。而波音787應用了大量複合型材料,這可以讓它的客艙壓力高度保持在1830米左右。

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圖、波音787的客艙

不是所有飛機都會飛到萬米之上,通常情況下執飛長航線的客機才會飛行到萬米高度(8000米到12600米)。短航線的客機飛行高度在6000米至9000米,而飛機飛行多少高度並不是機長決定的,而是航空管制員決定的。戰鬥機飛行的高度更加寬泛,有“黑鳥”之稱的SR-71飛行高度可達3萬米,而執行低空突防的戰鬥機飛行高度甚至低於10米。

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