Какой самый углеродоэффективный способ взлета в пассажирском самолете?

Вопросы / ответыКакой самый углеродоэффективный способ взлета в пассажирском самолете?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 2 месяца назад

Рассмотрим два возможных пути полета для реактивного пассажирского самолета; первый-медленный подъем, удерживаемый низко над 20 или около того милями, чтобы избежать других путей полета, второй-более быстрый подъем над 10 милями до способности самолета, а не ограниченный.

Мне сказали, что более быстрый подъем уменьшит CO2 .Но логика для меня заключается в том, что быстрое увеличение высоты будет сжигать больше топлива и поэтому увеличивать производство CO 2 (или, возможно, 2 не связаны, интересно).Я был бы признателен, если бы меня вычеркнули из моей тайны?

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Короткий ответ: чем выше вы идете (до удобного минимального расстояния между критическим махом и стойлом), тем меньше топлива вы будете сжигать. Чем быстрее вы туда доберетесь, тем лучше, но часто бывают и другие соображения.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

В то время как сжигание топлива на больших высотах ниже, слишком ли просто сравнить его с тем, чтобы положить ногу в автомобиль, чтобы достичь 60 за 8 секунд, как это сделать 20 секунд с более легким нажатием на акселератор? Также уровни шума не выше, нажав на более высокую высоту быстрее.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

пребывание на низком уровне позволяет шуму загрязнять большую площадь (что приводит к большим жалобам)

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

@Энди основным фактором, как для сжигания топлива, так и для шума, является высота, хотя мне не хватает физического фона, чтобы понять детали, почему гораздо меньше, чем возможность объяснить это другим. Сжигание топлива резко уменьшается с высотой. Используя 747-200 в качестве примера, сжигание топлива для каждого двигателя на коротком финале для посадки составит около 5000 фунтов в час. Это примерно то же самое топливо, что и в 39,000 в круизе на mach 0.86. Кроме того, по крайней мере, как я помню (прошло 15 лет), сжигание топлива при взлете после взлета примерно в 4 раза больше.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

@Терри: сжигание топлива при взлете намного выше, потому что вы создаете больше тяги, чем необходимо для устойчивого полета. Избыток используется для ускорения и восхождения. Кроме того, если вы летите быстро и низко, вы далеки от скорости минимального сопротивления, поэтому ваш самолет летит менее эффективно, потребляя больше топлива. Это возможно вообще, потому что двигатели имеют в четыре раза больше тяги, доступной на уровне моря, чем в 40 000 футов.

1 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Вы правы, восхождение увеличивает расход топлива и увеличивает энергию, которая добавляется к самолету, но эта энергия сохраняется и может быть восстановлена позже, при спуске. Существует два вида энергии: потенциальная и кинетическая. Потенциальная энергия-это высота веса, а кинетическая энергия-квадрат скорости массы, и оба могут быть взаимозаменяемыми.

E=m2v2+mgh

E=m2v2+mgh

Номенклатура:
Е

E

энергия
м

m

масса
в

v

Скорость
г

g

гравитационная константа
ч

h

высота

Тяга двигателей над тем, что необходимо для преодоления сопротивления, накапливается со временем, накапливает энергию. Подъем и сопротивление, в свою очередь, пропорциональны квадрату воздушной скорости плотности воздуха, поэтому, если самолет поднимается, он должен летать быстрее, чтобы компенсировать более тонкий воздух, а сопротивление будет оставаться примерно постоянным. Тяга также пропорциональна плотности воздуха вокруг самолета, и то же самое касается расхода топлива. Это означает, что самолет будет потреблять примерно одинаковое количество топлива в течение долгого времени, когда он летит низко и медленно, и когда он летит высоко и быстро. Поскольку задача состоит в том, чтобы транспортировать людей или грузы в определенное место назначения, полет высоко и быстро приведет к меньшему времени работы при том же расходе топлива. Это причина, почему полет высокие результаты в меньше CO 2 производится!

Когда самолет приближается к месту назначения, он может эффективно использовать потенциальную энергию, накопленную в виде высоты: при спуске выработка тяги может быть уменьшена за счет количества энергии, которое теперь восстанавливается, так же, как вы можете ослабить педаль газа в своем автомобиле при движении вниз по склону. Таким образом, за последние полчаса полета самолет теперь будет потреблять меньше топлива, чем раньше, и к тому времени, когда он достигнет места назначения, разница будет такой же большой, как и избыток потребления, который был необходим во время набора высоты.

Для придурков: самолет будет весить меньше в конце поездки (топливо было израсходовано), поэтому спуск не будет полностью компенсировать подъем. С другой стороны, более низкая температура на высоте снизит расход топлива, позволяя двигателям работать более эффективно, поэтому в большой картине остается определенный выигрыш.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Спасибо за все эти комментарии. Я понимаю, что говорится о путешествии в целом, но я действительно сосредоточен на этом процессе взлета. Сверху, сравнивая медленный 20-мильный подъем с коротким 10-мильным подъемом, чтобы сказать 7000 футов. Мы говорим, что медленный подъем производит больше CO2 и потребляет больше топлива в этот конкретный период. Также шум произведенный над быстрым увеличением высоты 10 миль должен быть более высок чем над таким же расстоянием 10 миль как медленный подъем? Спасибо за экспертное мнение предлагается, очень полезно, чтобы помочь мне понять вопросы

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

CO2 в основном пропорционален времени работы двигателя. Теперь, если вы сравните 10-мильный подъем на полной тяге с 20-мильным подъемом на 80% тяги, все равно время runnig будет доминировать в результате. Если мы используем 747 Терри в качестве примера, он просто останется в воздухе с тремя из четырех работающих двигателей. Это означает, что вы должны произвести несколько выше 75% максимальной тяги, чтобы подняться медленно. Восхождение быстрее всегда будет более эффективным, потому что для этого требуется меньше времени, даже если выход CO2 в минуту выше, чем при медленном подъеме. Шум также ниже, просто потому, что самолет находится дальше от Земли.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

@Энди: дело в том, что независимо от того, есть ли у вас длинный мелкий подъем или короткий крутой, энергия, которую вы вкладываете в подъем массы самолета, скажем, на 10 км, одинакова . Вы тратите эту энергию на сжатие в более короткое время для крутого подъема, но общая энергия, которую она стоит, чтобы добраться до более высокой высоты, такая же. Разница только в количестве аэродинамического сопротивления, которое вам дополнительно нужно преодолеть, что значительно меньше на больших высотах.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Глядя на данные о выбросах, большинство двигателей действительно имеют очень похожие индексы CO для взлета и подъема, но на некоторых двигателях один режим намного больше, чем другой.