機場跑道能不能裝個類似跑步機的裝置,用於縮短起飛和降落的距離,或者應用到航母上?

撩車男


幾乎不可能,也沒必要,垂直起降戰鬥機完全可以結束這種複雜的想法。除了安裝的設備需要進行多項驗證外,戰鬥機的起落架一般沒有驅動功能。以這種前提想要靠相對速度及摩擦是不可能短距降落的。而起飛則與科學不符,戰鬥機需要機翼壓強差產生升力,前提就是速度,在跑步機上輪子轉得再快,與航母甲板(跑道)相對速度為零也是不可能起飛的。(起飛的疑惑可能是題主的失誤)

F-35這類垂直起降戰鬥機更容易實現短距起降,“跑步機”真的多餘。


一般來講戰鬥機在地面滑跑是靠發動機的推力,不是靠起落架的驅動輪,而絕大多數固定翼戰鬥機的起落架僅有轉向功能(尚未了解有那款戰鬥機有這種功能)。那你可能會問為什呢戰鬥機的起落架不設計成有驅動功能的呢?當然這個問題很簡單,戰鬥機原本就強調機體強度和重量,如果給驅動輪安裝電機那麼重量會增加不少,而且起落架的體積增大會影響到戰鬥機的佈局,往往會佔用油箱減少燃油攜帶或者武器攜帶量也受到限制,最嚴重的是影響整架戰鬥機的作戰能力(氣動外形也在其列)。又或者利用戰鬥機的燃油進行驅動,但是這樣還是存在起落架傳動裝置增加體積和重量的問題。要知道在陸地機場戰鬥機移動除了自身發動機推動外,還有牽引車可以移動戰鬥機,或是拉到機庫,或是拉到跑道。

戰鬥機起落架受體積和重量設計影響是沒有傳動裝置的,自然沒有驅動功能,整體也比較簡潔,僅有液壓機構居多。



戰鬥機安裝驅動裝置其實也可以考慮,除了能夠達成實現上述能夠在“跑步機”上短距降落的條件外,也是戰鬥機佈局的技術積累之一。戰鬥機發動機噴出的灼熱氣浪往往限制了甲板上工作人員的工作範圍,而戰鬥機有驅動裝置則可以減少牽引車等載具,而甲板上的工作人員則可以有更大、更靈活的空間。未來如果能夠解決能源問題,相信飛行器也會有厚實的裝甲,屆時起落架的強度可以通過增加傳動裝置解決,一石二鳥。

靠戰鬥機驅動輪與“跑步機”相對速度降落是很難的,也不是必然要求。只有起落架在未來是否安裝傳動裝置可以進行技術積累。

陸地上的跑道其實很富餘,完全沒有必要。再者垂直起降技術的應用“跑步機”是比較雞肋的。垂直起降還能省去短距降落通道單一問題,整個甲板都可以降落。我也就不過多講降落跑步機的難處了,相對速度:戰鬥機進場的速度有差別,即便電腦限速降落也會受到實時風速等因素影響,自動化不完全能夠帶來高效(安全)的降落,跑步機:傳動帶是什麼材料可以經受幾十噸的戰鬥機起落架摩擦?也不能是金屬吧。“跑步機”的動力:要與驅動輪高速摩擦將時速高達200公里每小時以上的戰鬥機降到零這種速度需要的電機可不一般啊!


客矢解




大家好,歡迎關注兵器知識譜,最近腦洞大開的話題比較集中,這不,又有讀者想出了一個製造超級大的跑步機好讓飛機原地起飛的好主意。如果真能實現飛機原地起飛,那將是人類打破空氣動力學定理的壯舉,離征服星辰大海真的就不遠了,可事實並不允許我們背離科學規律,原地踏步終究是到不了目的地的。飛機起飛時通過滑跑加速到起飛速度,使機翼在氣流中獲得升力,從而能夠在空氣中飛行。沒有速度的飛機機翼都不能在空氣中獲得任何形式的升力,固定翼飛機如此,旋翼飛機也是如此。一架在跑步機上啟動的飛機雖然工作正常,但是相對於地面它的速度仍然為零,機翼不會在空氣中獲得任何升力,因此任由發動機推力再大,起落架輪子轉得再快飛機也飛不起來。下圖為起飛中的波音747客機,波音747在載員1000人的狀態下需要在跑道上滑行2500米才能加速到320公里/小時的起飛速度,到達起飛速度以後機翼將獲得起飛昇力,帶動機體升空。



飛機起飛昇空需要機翼獲得升力

機翼就是飛機的翅膀,和小鳥的翅膀一樣,它的作用都是為了在空氣中獲得升力,當翅膀下的升力大於翅膀上的阻力時便獲得起飛能力,不同的是飛機翅膀需要在發動機的推動下在速度中得到升力,而小鳥則是通過煽動翅膀划動空氣得到升力。固定翼飛機在跑道上滑跑,速度從零開始加速到起飛速度即可升空,比如殲-10B戰鬥機的起飛速度為300公里/小時,需要在跑道上滑跑600米的獲得這個起飛速度;殲-15艦載戰鬥機在航母甲板上滑越起飛時需要滑跑105米(近點起飛陣位)或195米(遠點起飛陣位)加速到起飛速度滑越升空。艦載機能在較短距離滑越起飛的原因是航母高速航行時已經為艦載機提供了一定的速度,即使艦載機處於停止狀態時相對於海面也擁有了30節的速度(約54公里/小時),同時高速行使中的航母還為艦載機創造了起飛氣流,即“甲板風”,藉助上翹的滑躍式甲板,艦載機只需滑行較短距離機翼便可獲得起飛昇力;直升機則是使用高速旋轉的旋翼獲得起飛昇力,如美軍的EH101直升機,當旋翼旋轉速度達到214轉/分鐘時旋翼上便獲得起飛昇力,從而帶動機體升空,旋翼便是直升機的翅膀,因此直升機具備垂直起降和空中懸停的功能。下圖為德軍裝備的美製F-104戰鬥機,該機型的特點是短小的機翼,由於機翼翼展和麵積太小,為飛機提供的升力非常有限,因此常常發生機毀人亡的事故,素有“飛行棺材”的惡名。



沒有機翼的火箭和導彈起飛原理

要使一個物體從靜止開始運動,必須有力作用在物體上,並且作用在一定時間內。在物理學上,力和時間的乘積叫做力的衝量,要使火箭發射,就必需有衝量作用在火箭上,這種衝量是通過燃氣的噴射而產生的,當火箭發動機開始工作時向後噴射出火焰,產生巨大的衝擊力,這股衝擊力傳導致火箭形成反作用力,反作用力便成為火箭向前運動的推力,這就是反衝原理,因此火箭和導彈都不需要機翼來提供升力就能升空。鷂式戰機和F-35戰機在垂直起降時也是運用反衝原理,當發動機噴口朝下噴射時飛機即可獲得升空的推力,此時機翼在沒有升力的情況下機身也能在發動機巨大的推力下騰空而起。巡航導彈有機翼的原因是其本身是一種無人駕駛的亞音速小型飛機,飛行過程中需要將彈體內的機翼展開獲得升力,從而遠距離持續飛行。下圖為美軍三叉戟潛射彈道導彈出水點火升空瞬間,彈道導彈本質上是一枚運載火箭,與運載火箭不同的是其載荷為武器。世界上主流的潛射彈道導彈都沒有彈翼(印度除外),導彈的轉向完全依靠發動機控制。



飛機從靜止狀態到起飛是一個在一定時間內產生作用力的過程,這個過程中具備力、時間、速度三個要素,缺失其中任何一個要素飛機都不能起飛昇空。儘管跑步機上的飛機開足馬力,起落架上的輪子飛速轉動,已經滿足了力和時間,但相對於空間而言它的速度始終為零,缺失了“三大要素”中的速度一項,任由馬達轟鳴、燃料消耗,這架跑步機上的飛機永遠也不會飛起來,因此製造“飛機跑步機”除了能證明強大的工業製造能力之外沒有一分一毫的實用價值。下圖為正在做起飛前檢查的美軍B-1轟炸機,該型轟炸機在滿油滿彈狀態下需要滑行1500米加速到起飛速度。


兵器知識譜


這個想法一望便知是連想象一下都沒做的。

在跑步機上跑步,兩腿不停,身體不動。把一架飛機擱上面,產生的效應和上面的相反。因為人是靠反作用力在運動的跑步機上保持不移動的。而飛機並不對跑步機做功,而是靠自己的推力移動的。而飛機能不能飛起來取決於它在空氣中的速度。於是,當飛機推力不足的時候,跑步機拖它後退,飛機推力夠了,就自己朝前。不管怎樣,飛機能不能升起,全靠自己救自己,跑步機除了搗亂,什麼忙也幫不上。

那麼,降落在跑步機上會怎樣呢?同樣按上面所說道理,飛機的移動不受跑步機管,它該衝過去還衝過去,跑步機連搗亂也搗不成。

這樣一看,裝跑步機只能搗亂,不能幫忙,是裝,還是不裝?

那麼,把跑步機傳送帶的運動方向倒過來,不就可以了嗎?這個受力分析就變成了蒸汽彈射機或在研製中的電磁彈射機的受力分析圖。那就可以想一想為什麼“沒有想到”這個跑步機方案?一句話:跑步機傳送帶沒有能力提供短距離內這麼大的加速度。胡思亂想不能改變實際可能性。

降落的時候為什麼“沒有想到”用傳送帶而用的是攔阻索?原理一樣,跑步機太溫柔了。

還有設想弄一時速300公里的跑步機的,你先造一個這樣的出來看看。即使那樣,問題的本質沒變,就是跑步機的搗亂效應很大,“實驗”做不起來。

這些道理,都在初中物理課本上。上了課,不是做完習題就算完事,要會應用於生活。不然,就只能是胡思亂想,扯個淡玩玩。


ZBLiu


飛機的升力產生於機翼,機翼的升力產生於機翼與空氣的相對速度。即便是跑步機,目的也是讓飛機在儘量短的時間內儘量快的加速。

人們一直在這麼做。

最常見的就是安裝起降用的助推噴氣發動機,這個方案很早就有了,不管是固體的還是液體的,都實驗過,目的自然是儘量加快速度,同樣手段還有縮短降落距離為目的的。這種方式只存在於實驗場上。助推發動機在飛行時不增加推力,只增加重量,降低了使用效率。如果在起飛後就直接拋棄,成本又太高,不划算。

還有一種就很常見了,航母上的彈射器,不管是蒸汽的還是電磁的,都屬於藉助外力幫助飛機起飛的。彈射器要求飛機有比較高的機體強度,比如F35C就比基本型F35A重了2.6噸,飛機上艦,可不是尾巴上安個鉤子那麼簡單,否則是個蠍子就能上航母。

人們一直在為減少地面設施而努力





筆不意馳


空速不是地速


事要多知


可以的,完全可以的。想法很好完全支持你!


愛你一定快樂


你跑步的時候,跑越快會感覺迎面而來的風越大,在跑步機上,你能感覺到嗎?


為什麼起名字要10個字


看到一群人分析的頭頭有道,感覺智商不夠用,這問題的發起人明顯就是常識不足。各種分析的人同樣是智力缺陷

懶得多說,直接回答問題,不能。為什麼?去了解一下什麼叫 相對速度就行


歪國那點事


如果可行,那首先會上航母,畢竟戰鬥機比民航客機個頭和質量都小得多,慣性小得多。


ChocolateT


有這裝置,不如裝彈射,你跑步機才多大速度,在戰鬥機速度面前等於靜止


分享到:


相關文章: