机场跑道能不能装个类似跑步机的装置,用于缩短起飞和降落的距离,或者应用到航母上?

撩车男


几乎不可能,也没必要,垂直起降战斗机完全可以结束这种复杂的想法。除了安装的设备需要进行多项验证外,战斗机的起落架一般没有驱动功能。以这种前提想要靠相对速度及摩擦是不可能短距降落的。而起飞则与科学不符,战斗机需要机翼压强差产生升力,前提就是速度,在跑步机上轮子转得再快,与航母甲板(跑道)相对速度为零也是不可能起飞的。(起飞的疑惑可能是题主的失误)

F-35这类垂直起降战斗机更容易实现短距起降,“跑步机”真的多余。


一般来讲战斗机在地面滑跑是靠发动机的推力,不是靠起落架的驱动轮,而绝大多数固定翼战斗机的起落架仅有转向功能(尚未了解有那款战斗机有这种功能)。那你可能会问为什呢战斗机的起落架不设计成有驱动功能的呢?当然这个问题很简单,战斗机原本就强调机体强度和重量,如果给驱动轮安装电机那么重量会增加不少,而且起落架的体积增大会影响到战斗机的布局,往往会占用油箱减少燃油携带或者武器携带量也受到限制,最严重的是影响整架战斗机的作战能力(气动外形也在其列)。又或者利用战斗机的燃油进行驱动,但是这样还是存在起落架传动装置增加体积和重量的问题。要知道在陆地机场战斗机移动除了自身发动机推动外,还有牵引车可以移动战斗机,或是拉到机库,或是拉到跑道。

战斗机起落架受体积和重量设计影响是没有传动装置的,自然没有驱动功能,整体也比较简洁,仅有液压机构居多。



战斗机安装驱动装置其实也可以考虑,除了能够达成实现上述能够在“跑步机”上短距降落的条件外,也是战斗机布局的技术积累之一。战斗机发动机喷出的灼热气浪往往限制了甲板上工作人员的工作范围,而战斗机有驱动装置则可以减少牵引车等载具,而甲板上的工作人员则可以有更大、更灵活的空间。未来如果能够解决能源问题,相信飞行器也会有厚实的装甲,届时起落架的强度可以通过增加传动装置解决,一石二鸟。

靠战斗机驱动轮与“跑步机”相对速度降落是很难的,也不是必然要求。只有起落架在未来是否安装传动装置可以进行技术积累。

陆地上的跑道其实很富余,完全没有必要。再者垂直起降技术的应用“跑步机”是比较鸡肋的。垂直起降还能省去短距降落通道单一问题,整个甲板都可以降落。我也就不过多讲降落跑步机的难处了,相对速度:战斗机进场的速度有差别,即便电脑限速降落也会受到实时风速等因素影响,自动化不完全能够带来高效(安全)的降落,跑步机:传动带是什么材料可以经受几十吨的战斗机起落架摩擦?也不能是金属吧。“跑步机”的动力:要与驱动轮高速摩擦将时速高达200公里每小时以上的战斗机降到零这种速度需要的电机可不一般啊!


客矢解




大家好,欢迎关注兵器知识谱,最近脑洞大开的话题比较集中,这不,又有读者想出了一个制造超级大的跑步机好让飞机原地起飞的好主意。如果真能实现飞机原地起飞,那将是人类打破空气动力学定理的壮举,离征服星辰大海真的就不远了,可事实并不允许我们背离科学规律,原地踏步终究是到不了目的地的。飞机起飞时通过滑跑加速到起飞速度,使机翼在气流中获得升力,从而能够在空气中飞行。没有速度的飞机机翼都不能在空气中获得任何形式的升力,固定翼飞机如此,旋翼飞机也是如此。一架在跑步机上启动的飞机虽然工作正常,但是相对于地面它的速度仍然为零,机翼不会在空气中获得任何升力,因此任由发动机推力再大,起落架轮子转得再快飞机也飞不起来。下图为起飞中的波音747客机,波音747在载员1000人的状态下需要在跑道上滑行2500米才能加速到320公里/小时的起飞速度,到达起飞速度以后机翼将获得起飞升力,带动机体升空。



飞机起飞升空需要机翼获得升力

机翼就是飞机的翅膀,和小鸟的翅膀一样,它的作用都是为了在空气中获得升力,当翅膀下的升力大于翅膀上的阻力时便获得起飞能力,不同的是飞机翅膀需要在发动机的推动下在速度中得到升力,而小鸟则是通过煽动翅膀划动空气得到升力。固定翼飞机在跑道上滑跑,速度从零开始加速到起飞速度即可升空,比如歼-10B战斗机的起飞速度为300公里/小时,需要在跑道上滑跑600米的获得这个起飞速度;歼-15舰载战斗机在航母甲板上滑越起飞时需要滑跑105米(近点起飞阵位)或195米(远点起飞阵位)加速到起飞速度滑越升空。舰载机能在较短距离滑越起飞的原因是航母高速航行时已经为舰载机提供了一定的速度,即使舰载机处于停止状态时相对于海面也拥有了30节的速度(约54公里/小时),同时高速行使中的航母还为舰载机创造了起飞气流,即“甲板风”,借助上翘的滑跃式甲板,舰载机只需滑行较短距离机翼便可获得起飞升力;直升机则是使用高速旋转的旋翼获得起飞升力,如美军的EH101直升机,当旋翼旋转速度达到214转/分钟时旋翼上便获得起飞升力,从而带动机体升空,旋翼便是直升机的翅膀,因此直升机具备垂直起降和空中悬停的功能。下图为德军装备的美制F-104战斗机,该机型的特点是短小的机翼,由于机翼翼展和面积太小,为飞机提供的升力非常有限,因此常常发生机毁人亡的事故,素有“飞行棺材”的恶名。



没有机翼的火箭和导弹起飞原理

要使一个物体从静止开始运动,必须有力作用在物体上,并且作用在一定时间内。在物理学上,力和时间的乘积叫做力的冲量,要使火箭发射,就必需有冲量作用在火箭上,这种冲量是通过燃气的喷射而产生的,当火箭发动机开始工作时向后喷射出火焰,产生巨大的冲击力,这股冲击力传导致火箭形成反作用力,反作用力便成为火箭向前运动的推力,这就是反冲原理,因此火箭和导弹都不需要机翼来提供升力就能升空。鹞式战机和F-35战机在垂直起降时也是运用反冲原理,当发动机喷口朝下喷射时飞机即可获得升空的推力,此时机翼在没有升力的情况下机身也能在发动机巨大的推力下腾空而起。巡航导弹有机翼的原因是其本身是一种无人驾驶的亚音速小型飞机,飞行过程中需要将弹体内的机翼展开获得升力,从而远距离持续飞行。下图为美军三叉戟潜射弹道导弹出水点火升空瞬间,弹道导弹本质上是一枚运载火箭,与运载火箭不同的是其载荷为武器。世界上主流的潜射弹道导弹都没有弹翼(印度除外),导弹的转向完全依靠发动机控制。



飞机从静止状态到起飞是一个在一定时间内产生作用力的过程,这个过程中具备力、时间、速度三个要素,缺失其中任何一个要素飞机都不能起飞升空。尽管跑步机上的飞机开足马力,起落架上的轮子飞速转动,已经满足了力和时间,但相对于空间而言它的速度始终为零,缺失了“三大要素”中的速度一项,任由马达轰鸣、燃料消耗,这架跑步机上的飞机永远也不会飞起来,因此制造“飞机跑步机”除了能证明强大的工业制造能力之外没有一分一毫的实用价值。下图为正在做起飞前检查的美军B-1轰炸机,该型轰炸机在满油满弹状态下需要滑行1500米加速到起飞速度。


兵器知识谱


飞机能不能起飞,主要看飞机与空气的相对速度,达到280km/h就可以起飞了,一般舰载机在起飞时航母都会逆风全速航行,给舰载机提供最大的相对速度。如果在航母上加一套跑步机可以在舰载机原有的加速度上提供额外的加速度,因为航母体型巨大无比,让航母快速动起来相当困难,但是让航母的一部分快速动起来,并且给速度较慢的舰载机提供额外的加速度还是可以实现的,例如弹射器,跑步机和弹射器类似,同样在短距离内让舰载机与空气的相对速度差更大,理论上是可以实现的。跑步机与舰载机同一运动方向,为舰载机提供额外加速度,使舰载机加速更快,并非现实中健身的跑步机,与人运动方向相反。航母跑步机的终极发展方向就是弹射器,主要因为跑步机装在航母上,舰载机三个轮胎与跑步机摩擦力必须一致,保证舰载机运动方向不变,且海面风浪巨大,会产生较大的侧向坡度,这都是要解决的难题,然而弹射器只牵引舰载机前轮,并且运动方向能够保证,对舰载机能够固定,速度达到起飞速度再脱离,这是目前最好的解决办法。


系统也不知道是谁


这个想法一望便知是连想象一下都没做的。

在跑步机上跑步,两腿不停,身体不动。把一架飞机搁上面,产生的效应和上面的相反。因为人是靠反作用力在运动的跑步机上保持不移动的。而飞机并不对跑步机做功,而是靠自己的推力移动的。而飞机能不能飞起来取决于它在空气中的速度。于是,当飞机推力不足的时候,跑步机拖它后退,飞机推力够了,就自己朝前。不管怎样,飞机能不能升起,全靠自己救自己,跑步机除了捣乱,什么忙也帮不上。

那么,降落在跑步机上会怎样呢?同样按上面所说道理,飞机的移动不受跑步机管,它该冲过去还冲过去,跑步机连捣乱也捣不成。

这样一看,装跑步机只能捣乱,不能帮忙,是装,还是不装?

那么,把跑步机传送带的运动方向倒过来,不就可以了吗?这个受力分析就变成了蒸汽弹射机或在研制中的电磁弹射机的受力分析图。那就可以想一想为什么“没有想到”这个跑步机方案?一句话:跑步机传送带没有能力提供短距离内这么大的加速度。胡思乱想不能改变实际可能性。

降落的时候为什么“没有想到”用传送带而用的是拦阻索?原理一样,跑步机太温柔了。

还有设想弄一时速300公里的跑步机的,你先造一个这样的出来看看。即使那样,问题的本质没变,就是跑步机的捣乱效应很大,“实验”做不起来。

这些道理,都在初中物理课本上。上了课,不是做完习题就算完事,要会应用于生活。不然,就只能是胡思乱想,扯个淡玩玩。


ZBLiu


飞机能飞起来,快速助跑是手段,利用助跑获得升力才是目的。飞机快速滑行时,由于机翼上凸下平,使得机翼上面空气流速快压力小,下面流速慢压力大,这就产生了上小下大的压力差,也就是升力。假如飞机在一个大的类似散步机上滑行,它相对于空气却是静止不动的,产生不了压差,也就没办法起飞了。


成都强哥


绝对的不行。飞机起飞不是看轮子的转速有多快,靠的是气动力学。你只有把飞机的机翼上下的气流速提高的疯狂的流速飞机才可以升起来。不信你可以做一个最简单和方便的实验,你在跑步机上跑在快你手的风筝也许是飞不起来,你到室外跑快点很容易的就升起来了。这个是靠气动力学不是靠轮子的转速和你在跑步机上腿跑的有多么快。


林立13073209


装一个巨大的无风叶的风扇或者风筒吧,给飞机一个初速。连降落都用的上那个挂钩都不要挂了,这挂钓落后的钢丝拉拉,你那个跑步机是给飞机练练脚劲的。有这风筒航母上的飞机轮子都可以精减了,把风洞试验用改改的搬到航母上来,国内风洞技术不是很厉害吗。不试试不知道的,分段式风洞桥梁式跑道上面还可以装甲。陆地上都行机场都不要跑道了。


通xian


直接加弹射器、拦阻绳岂不是更方便。!但两个加速度(启动加速度、减速加速度)对乘客的影响决定了不能商务运行。

跑步机只是产生的相对运动速度是人的运动部件(腿)和机器运动部件间的,人和自然大地间不产生相对运动速度。

类似装置用在飞机和机场上来说,只能产生飞机着陆轮和装置间的相对速度,不能使飞机和大地间,大气层间的相对(绝对)运动速度,飞机起动时就无法获得空气动力学升力,飞机飞不起来。飞机降落时无法准确落在装置上。即便落在了装置上。只着陆轮运动(行)无法快速消除飞机和大地间、大气层间的相对运动动能(着陆后的飞行残余动能),飞机就无法快速停下来。


雅安李光杰


飞机的升力产生于机翼,机翼的升力产生于机翼与空气的相对速度。即便是跑步机,目的也是让飞机在尽量短的时间内尽量快的加速。

人们一直在这么做。

最常见的就是安装起降用的助推喷气发动机,这个方案很早就有了,不管是固体的还是液体的,都实验过,目的自然是尽量加快速度,同样手段还有缩短降落距离为目的的。这种方式只存在于实验场上。助推发动机在飞行时不增加推力,只增加重量,降低了使用效率。如果在起飞后就直接抛弃,成本又太高,不划算。

还有一种就很常见了,航母上的弹射器,不管是蒸汽的还是电磁的,都属于借助外力帮助飞机起飞的。弹射器要求飞机有比较高的机体强度,比如F35C就比基本型F35A重了2.6吨,飞机上舰,可不是尾巴上安个钩子那么简单,否则是个蝎子就能上航母。

人们一直在为减少地面设施而努力





笔不意驰


请先搞懂飞机起飞原理再来提问。飞机起飞不是说轮胎转得快就能起飞,而是靠飞机跑起来的速度让空气给机翼一个上升的力。如果飞机放到跑步机上虽然轮胎转了,但是空气不能给机翼上升的力,飞机如何起飞?


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