En un vuelo de Londres a Shanghai, el tiempo de vuelo difiere en 2 horas. ¿Por qué?

Estuve FUERA y lo olvidé por un rato

¿Son las velocidades las mismas?

Los aviones de pasajeros generalmente vuelan a altitudes muy elevadas y encuentran circulación atmosférica

La circulación atmosférica no es estática y tendrá efectos diferentes en la velocidad de los aviones que llegan y salen.

También está la cuestión de las rutas.

1.

Conjetura preliminar y análisis detallado de la causa de este problema

1. El impacto de la rotación terrestre

Asumir que el proceso de navegación no se ve afectado por ningún otro factor, cuando el avión vuela de Beijing a Vancouver, vuela de oeste a este, y la rotación de la Tierra también es de oeste a este, pero al regresar de Vancouver, gira de De este a oeste A primera vista, tiene sentido, pero después de un análisis cuidadoso, se encontrará que esta visión es incorrecta. La razón es que la velocidad de la aeronave es la velocidad relativa, que generalmente está determinada por la velocidad relativa al fluido del aire. La atmósfera y la tierra deben considerarse como un todo, es decir, el mismo sistema de referencia. Los aviones, tomando como ejemplo el Boeing 767, están a unos 236 m/s. Muy lejos de alcanzar la primera velocidad cósmica. Esto es como estar parado en un tren que avanza a gran velocidad. ¿Se verá afectado por la velocidad del tren el tiempo necesario para correr la misma distancia hacia adelante y hacia atrás en relación con el vagón? Por lo tanto, no hay ningún efecto de la rotación de la Tierra sobre la velocidad si el rendimiento del avión y el combustible lo permiten.

2. El impacto del desfase horario

El desfase horario también es un problema en el que es más fácil pensar, pero en realidad no tiene nada que ver con la velocidad. La prueba es la siguiente:

Beijing-Vancouver despega a las 17:35 (hora GMT son las 21:35)

aterriza a las 12:30 (hora GMT son las 8:30)

El vuelo T1 tiene una duración de 10 horas y 50 minutos

Vancouver-Pekín despega a las 12:30 (hora GMT son las 8:30)

Aterriza a las 16:00: 05 (hora GMT son las 20:05)

El tiempo de vuelo T2 es de 11 horas y 35 minutos

T2-T1=45 minutos

Porque todos los horarios han sido unificado en este proceso de cálculo. Se convierte en hora mundial, por lo que no hay ningún efecto de diferencia horaria.

3. La influencia de la relatividad

Considerando que el entorno físico de este problema es un escenario macroscópico de baja velocidad, se puede ignorar la influencia de la relatividad y la mecánica cuántica.

4. La influencia del campo magnético terrestre

Recuerdo que cuando aprendí sobre los campos magnéticos en la escuela secundaria, había una pregunta como esta Probablemente significa que la inducción magnética. Se sabe que la intensidad del campo magnético terrestre en un lugar determinado es la misma que la del avión. La longitud de las alas y el modelo equivalente se utilizan para encontrar la fuerza magnética ejercida por el avión durante el vuelo. Sin embargo, mediante cálculos teóricos se puede descubrir que, aunque tiene un impacto, es demasiado pequeño y puede ignorarse por completo.

5. La influencia de las condiciones meteorológicas

Aunque este factor fue la última consideración antes, pero más tarde, a través de mi propio análisis y revisión de datos, aprendí que este es en realidad un punto importante en resolviendo este problema. Las razones detalladas se analizan a continuación.

2.

Investigación en profundidad y análisis de investigaciones sobre este tema

A través del análisis anterior y diversas búsquedas de información científica, se sabe que el tiempo de vuelo de las aeronaves Se ve afectado principalmente por Se ve afectado por factores como las rutas de vuelo, las condiciones meteorológicas, la tecnología de navegación y el rendimiento de las aeronaves.

1. Selección de rutas de vuelo

Se sabe desde hace tiempo que la distancia más corta entre dos puntos de la Tierra es un gran arco. Todas las rutas existentes son más largas que la distancia de un punto mayor. arco Por lo tanto, el vuelo consume más tiempo y combustible, pero debido a las capacidades del sistema de comunicación y navegación, es imposible lograr una ruta de gran círculo. Un ejemplo destacado es cuando se vuela de Beijing a Nueva York, se necesitan unos 14.370 kilómetros para volar hacia el este. Si se utiliza una ruta de círculo máximo para volar 8° al noreste, se necesitan unos 10.970 kilómetros para llegar, lo que es una reducción de. casi 3.400 kilómetros. Se puede observar que la elección de la ruta tiene un gran impacto en el tiempo de vuelo.

Sin embargo, las rutas de vuelo reales son rutas optimizadas para volar seleccionadas en función de muchos factores, como la distancia de vuelo, la utilización del viento a la altitud de vuelo y la tecnología de navegación.

2. Condiciones meteorológicas

En primer lugar, entendemos que los aviones vuelan en la estratosfera en la atmósfera la mayor parte del tiempo, y basándonos en el conocimiento geográfico, sabemos que la distribución del viento. En la estratosfera es bastante especial, la parte inferior de la estratosfera se ve afectada por el cinturón de viento del oeste en la parte superior de la troposfera, por lo que los vientos del oeste soplan casi todo el año.

Y las rutas de Asia a Norteamérica y otros países pasan generalmente sobre el Océano Pacífico ya que hay vientos predominantes (o alisios, alisios, generalmente vientos del oeste) que soplan de oeste a este sobre el Océano Pacífico, volando desde China hacia el Norte. América Siempre a favor del viento y siempre en contra a la vuelta. Tomando como ejemplo el Boeing 747, la diferencia de ida y vuelta de más de diez horas a través del Pacífico es de aproximadamente una hora.

Además del viento, el clima severo como la cizalladura del viento, las tormentas eléctricas, las nubes y las tormentas también tienen un gran impacto en el vuelo. Sin embargo, dado que este problema considera las condiciones generales, no está dentro del alcance del plan. estudiar.

Del análisis anterior se desprende que el viento tiene una gran influencia en el vuelo de los aviones.

3. Tecnología de navegación y rendimiento de las aeronaves

Dado que la tecnología de navegación existente es relativamente madura y confiable, se puede ignorar el impacto de algunas variables reales en el tiempo de vuelo. Dado que los tipos de aeronaves utilizadas en cada ruta son diferentes, el rendimiento de la aeronave es muy comparable en diferentes rutas. Esta no es una consideración importante en esta cuestión. Aunque el estado del avión que va y viene ciertamente no es el mismo, sería un poco irrazonable decir que el avión estaba en buenas condiciones al salir y en malas condiciones al regresar.

Entonces, aunque los dos puntos anteriores tienen un impacto, ya no se consideran.

3.

Resumen

A través del análisis exhaustivo anterior, se puede concluir que los factores que afectan el tiempo de ida y vuelta de la aeronave son principalmente el diferentes rutas de vuelo y condiciones meteorológicas. Los vientos predominantes.

Debido a la gran influencia de las rutas de vuelo y de factores meteorológicos, la ruta ártica se abrió internacionalmente hace unos años debido a la fuerza generalmente débil de los vientos predominantes del oeste en el Ártico, junto con el ". "gran círculo" de la ruta ártica. Por lo tanto, cada vez más vuelos con destino al oeste (por ejemplo, de Nueva York a Hong Kong) tomarán la ruta ártica, lo que no sólo ahorra tiempo, sino que también ahorra combustible y aumenta la carga útil. Sin embargo, los vuelos hacia el este desde Asia a América del Norte generalmente no utilizan la ruta ártica. Todavía toman el sur del Pacífico Norte y luego ingresan a América del Norte desde Canadá o la costa oeste de los Estados Unidos (este es en realidad el caso cuando se vuela desde Beijing a América del Norte). Vancouver). Esto se debe a que en el Pacífico Norte predominan fuertes vientos del oeste, y los aviones pueden volar a lo largo de los vientos del oeste, ahorrando combustible y tiempo que si utilizan la ruta ártica.

Se puede concluir que el tiempo de vuelo de Beijing a Vancouver es aproximadamente una hora más corto que el vuelo de regreso de Vancouver a Beijing, principalmente debido a la ruta de vuelo y al viento predominante. Horario de la aerolínea La diferencia entre los 45 minutos reales y aproximadamente una hora puede estar relacionada con diversas circunstancias reales, como las condiciones climáticas, los beneficios económicos, los motivos del vuelo, etc.