我们知道,喷气式飞机是靠发动机燃烧燃料并对后喷射高速气体产生的反推力实现飞行的,那么飞机后面喷出的气流有多猛呢?
这个真的是猛!国外有人做过测试,无论是人、集装箱、小汽车、大卡车,甚至是小飞机,都统统被吹飞,更有甚者,不够牢固的部分还被气流撕得粉碎。
为啥飞机发动机喷射气流这么猛?
发动机气流喷射速度和它的推力有关,一般来说,喷射气流的速度越快,获得的推力越大,要推动上百吨的庞然大物飞上天,这推力当然小不了,得符合动能守恒定律。下面是飞机发动机净推力计算式,其中V0是进气速度,V9是喷气速度。
以波音747搭载的CF6涡轮风扇发动机(涡扇发动机)为例,由美国通用公司研制,推力范围在21~30吨,最高尾流速度超过300m/s。
这还不是推力最大的发动机,目前世界上推力最大的飞机发动机是通用公司的GE90-115涡扇发动机,最大推力可达56.9吨。这种喷射气流,不要说汽车了,就是坦克来了,估计也能把它掀翻!
通过Ft=mv可知,提高推力,可以通过提高排放气体质量或者排气速度获得。再结合Pt=0.5*mv^2公式,可知单位功耗推力就是F/P=2/v,也就是在功率不变的情况下,F和V成反比。
由于飞机是大气层内飞行的工具,它无需像火箭那样既要带燃料,还要带氧气,直接从大气层获取就可以,增加排放气体质量的问题,就这样被解决了。
这也就是为什么现在的飞机发动机并没有一味追求更高的喷气速度,反而要降低排气速度的原因。比如增大涵道比(外部空气和内部空气比),不但可以降低排气速度,而且还降低了排气温度,从而减少发动机噪音,提高推进效率。
火箭发动机就不一样,它需要除了要携带燃料,还要携带氧气。为了获得更大的推进速度,火箭发动机的喷气速度比飞机就高很多了,一般可以达到2000~4000m/s。
如果和台风相比,飞机发动机喷出的气流相当于什么级别的台风?
一般来说,16级以上就可以称为超强台风,而17级已经是目前台风等级的最高标准。17级台风对应的风速是56.1~61.2m/s,在涡扇发动机的气流速度前面,它真的连当小弟弟都没资格,就像是小孩子过家家。
用台风的级别换算发动机气流,非常抱歉,目前没有可用的等级,两者相差实在太悬殊了。
不过你千万别因此而看不起超强台风,在它面前,造成的破坏力远超发动机气流,这是因为台风的总能量太大了。一场17级的超强台风,几乎相当于每小时引爆一枚“大伊万”!
涡扇动机虽强,但是它的接触面很小,喷射出去一百多米外就被大气衰减很弱了,而超强台风,横扫整个太平洋毫不费力!
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