假設您有一條供輕型飛機使用的跑道,但只有700米左右的跑道。用距離地面約40米並且以5%的坡度稍微面向天空的坡道結束跑道無濟於事。假設下面的跑道長700米:
重點是將飛機放置在離地面較高且朝上的位置,因此不會“不必提高其自身的俯仰角(但仍以接近起飛的速度行駛),我認為這對於滑翔機可能很有用(也許可以用某種絞盤將其發射出來)。
對象,這種缺陷會帶來什麼缺陷?大多數跑道平坦是有原因的嗎?在任何航空母艦或其他遠程起飛地點都使用這種東西嗎?
假設您有一條供輕型飛機使用的跑道,但只有700米左右的跑道。用距離地面約40米並且以5%的坡度稍微面向天空的坡道結束跑道無濟於事。假設下面的跑道長700米:
重點是將飛機放置在離地面較高且朝上的位置,因此不會“不必提高其自身的俯仰角(但仍以接近起飛的速度行駛),我認為這對於滑翔機可能很有用(也許可以用某種絞盤將其發射出來)。
對象,這種缺陷會帶來什麼缺陷?大多數跑道平坦是有原因的嗎?在任何航空母艦或其他遠程起飛地點都使用這種東西嗎?
V1。
還有其他一些正當理由,例如費用,雙向跑道使用等。這些仍然不能完全取消斜坡的資格,僅將它們限制在非常特殊的情況下即可。但是,取消資格的一個因素是,滑雪跳樓起飛消除了起飛過程中依賴於安全客機的必要要素。
在一定的空速(稱為V1)下,在足夠大的平坦跑道上的飛機可以決定中止。使用所有可用的手段,主要是剎車,飛機可以停止起飛運行,並在跑道盡頭停止。跳台滑雪起跳時,您將無法獲得奢侈-緩緩駛下坡道,跌落盡頭,先將鼻子伸入地面。
這與航母起飛無關。每次在航空母艦上起飛或降落都是一個近距離呼叫。沒有多餘的跑道可以考慮。如果出了問題,飛行員必須在拉入水中之前拉出彈出手柄。在這種情況下,坡道增加了安全性,使彈道更短了幾秒鐘。
因此,滑雪跳台用於沒有昂貴和復雜彈射器的運輸車上。他們在那裡非常有效;只有3米高的坡道可以將戰鬥機的起飛滾降一半。但這是以完全承諾,付出或死亡的代價(無論如何,承運人就是這種情況)。
由於客機上沒有彈出手柄,因此每次起飛都必須安全。這意味著,如果您在跑道上遇到問題(例如,發動機未旋轉至起飛推力),則可以中止起飛。
唯一可以通過跳台滑雪獲得足夠安全的V1的方法是在跑道上設置一條正常長度的跑道,然後再走一段正常長度的跑道,這樣就消除了安裝坡道的全部麻煩。除非中止起飛,否則您將永遠無法達到它。
某些航空母艦存在,稱為跳台滑雪。對於陸上跑道來說效果不佳,因為它們通常根據風而在兩端 使用。
此外,陸上飛機不會為了使用整個跑道,儘管有故障,它們還是要在起飛前起飛,並且根據規定必須在起飛前離開一定高度(取決於飛機類別)。否則,您可能會與周圍的障礙物(樹木,建築物,燈柱等)相撞。
來源: wikimedia.org
這是一個明智的選擇,但不幸的是,不是一個好主意。
在跑道末端使用坡道幫助將飛機降落到空中似乎很合理,並且與我們的日常體驗相匹配正在用滑板或風箏做事:向上踢球或運動是使他們高高飛揚的必要條件。
其他答案都提到了導致此想法無法正常運行的各種原因,但在那裡是我沒見過的兩個。
您的坡道將飛機提升到空中,這意味著增加了其勢能(高度) 。但是,這種能量不是免費的,它必須來自某個地方。那是速度:在您的坡道同時將飛機送入天空的同時,它會降低前進速度。
飛機機翼需要這種速度才能進入空中;如果一開始它需要的速度較小,那麼無論如何它都會在那點飛行。您的飛機可能在空中,但是它已經失去了關鍵的速度,很可能因此而掉出空中。
您的提案旨在幫助飛機比原先更快地升空。但是,要起飛的飛機尚未飛行的原因是它無法飛行(或者無論如何都不能安全飛行)。
您不能以“接近起飛速度”飛行;萬有引力將要求您。您必須以實際的起飛速度為準。
如果沒有幫助,它無法飛行,那麼它需要的最後一件事就是飛行。
好問題。以下是一些原因和解釋。
如前所述,它只會允許一個方向的起飛,如果在兩端都放坡,則會佔用大量跑道,因為降落飛機會必須飛越進近端坡道的垂直懸崖。非常危險。
在航空母艦上設置這些坡道的目的之一是防止將飛機直接下水。航空母艦上下俯仰,尤其是在洶湧的大海中。飛機起飛時需要花費幾秒鐘的時間,因此可能無法完美地計時,以使船首(前部)指向天空。如果海浪洶湧(任何有航海經驗的人都可以證明),有時船頭指向海洋表面,即使只是幾秒鐘,如果那是飛機起飛的時間,也可以衝擊水。因此,在這種情況下,傾斜會有所幫助。更大的航空母艦更穩定,並且在水平面以上的甲板更高,可以毫無傾斜地逃脫。
航空母艦不僅僅是漂浮的跑道,而是彈射器!因此,飛機被推上斜坡並向空中發射。在跑道上放一個坡度,意味著飛機引擎必須消耗更多的動力才能爬升上坡,這可能會使其減慢更多,而增加的俯仰角則意味著其俯仰並可能減速,這是解決問題的秘訣一個攤位。 在非常短的跑道上的小型飛機需要的是速度而不是俯仰。由於我們沒有彈射器,所以坡道就像從山上起飛,這會在飛機起飛時吞噬我們的一些空速飛機爬上斜坡。如果飛機有多餘的速度,使其在完成爬升坡道時將超過失速,則它可以工作,但是在這種情況下,飛機有多餘的速度,並且可能在起飛前就已經正常起飛了。到坡道。
希望這會有所幫助。
另一個考慮因素:這份紙包含了使用坡道的實驗結果,其中一件很清楚的事情是,對於任何給定的飛機,到坡道的準備時間為高度依賴於毛重。在常規起飛中,您可以從跑道的起點開始,並在準備就緒時旋轉,但是要準備一個坡道,您必須在距跑道幾乎正確的距離處開始,這是重量(也是風的函數)速度,並且沒有航母保證的約30 kt的基線逆風。)任何錯誤的計算或故障,都將導致墜機,尤其是@Daniele Procida 指出 ,匝道的目的是讓您在足夠快的速度飛翔之前空降飛機。
請注意,長時間開始跑步並不是一個切實可行的選擇(以及至少部分使做空的原因無效)使用坡道),除非您仔細控制在坡道上運行的速度。在研究中,起落架負載上升到了允許的最大值的90%(這也表明,坡道起飛感覺就像是硬著陸。)
不過,這可能沒有什麼意義:@jamesqf指出,這個問題專門針對輕型飛機。這項研究沒有使用任何輕型飛機,但是它確實表明斜面對於推力重量比更高的飛機更有效,這為斜面對於輕型低功率飛機幾乎沒有用的主張提供了定量證據。這似乎是很合理的:低功率的飛機必須離開坡道接近其地外飛行速度才能繼續飛行,因為a)由於功率低,它不能迅速加速和b)因為這是低速發生的,所以從斜坡上跳下來並沒有太多時間來達到飛行速度。
因此,為輕型飛機使用坡道會在多種方面帶來風險,比典型的輕型飛機飛行員所訓練的技能要求更高的技能,並且反而沒有多大益處。
一個原因是這種坡道的簡單成本。要么您必須建造一個結構(並對其進行維護),要么您必須移動大量污垢並壓實它,然后防止它在雨中被沖走。
那是說,我已經飛過在一個以上的機場上,土地的形狀決定了坡道之類的東西。 (您會想到西班牙斯普林斯普林斯機場,但還有其他地方。)您並不會獲得太多收益,因為*(除非您是個膽敢的人,否則您需要額外的跑道才能降落&可能的複飛。 >
但是,如果您恰巧正在懸掛懸掛式滑翔機,則可以將此坡道發射器推至邏輯極限,然後從優勝美地的Glacier Point發射: https://www.yosemitehg.org/
PS:在重新閱讀問題時,我發現我完全誤解了OP的想法。我假設從坡道的頂部向下發射,但是OP希望飛機爬坡道。有了這種設計,再加上真正強大的引擎,飛機就可以飛到頂部並從另一側掉下來。
坡道可以幫助您利用高度,因此可以提高效率,只要您在起飛過程中不會錯誤地計算升力並且您的降落模式適合飛機跑道的幾何形狀,但這就會損失了很多安全。出於同樣的原因,涉及懸崖,跳躍或路堤的早期飛行實驗也不是一個好主意。儘管斜坡確實確實將您的某些向前運動轉化為高度,但高度與升力並不相同。尚未從零英尺高空飛行的機器也未準備從100英尺高空飛行;如果機器在拋棄後仍未產生足夠的升力,則升高的仰角可以轉換為潛在的致命勢能。如@ ymb1回答的那樣,使用斜道的航空母艦就是一個有趣的經濟案例。由於飛機跑道短,通常沒有一種安全的方法來阻止或操縱從航空母艦起飛失敗的飛機,因此它是成敗的。出於安全原因,較長的平坦跑道對大多數航班而言要好得多,因為在證明飛機本身足以進行飛行之前,您不必依靠飛機的升力。過早的失速或彈跳也可能會無意將坡道變成非常危險的障礙物。
從純粹的物理/彈道軌跡來看,高40m且坡度為5%的坡道幾乎不會使您空降。假設您以5%的坡度以接近100 km / h的起飛速度離開坡道。如果繼續沿純彈道運動,則在離開坡道後僅4m即可達到水平飛行。如果您剛建造的跑道長了0.5%,那麼您將處於相同的位置,相同的俯仰角,以相同的速度,僅比坡道低40m的高度。這忽略了從迎角產生的升力,也忽略了爬坡所需的能量,但它說明了這一點。跑道稍長-與40m高的坡道相比,額外的4m路面更可取。