地球在自轉(zhuǎn),而且速度還不小,那么從理論上來(lái)看,只要直升機(jī)一直懸停著,那么它將會(huì)正在次經(jīng)度對(duì)應(yīng)的圓周上任何地方出現(xiàn),只要等目的地到來(lái),直接降落下去就行!但現(xiàn)實(shí)中卻不能以這種模式環(huán)游地球。 地球自轉(zhuǎn)速度有多快?地球自轉(zhuǎn)是傅科發(fā)現(xiàn)的,他巧妙的用傅科擺監(jiān)測(cè)出了地球的自轉(zhuǎn),當(dāng)然時(shí)間多久其實(shí)不用計(jì)算了,畢竟太陽(yáng)東升西落的時(shí)間計(jì)個(gè)時(shí)就行,根據(jù)地球周長(zhǎng),大約24小時(shí)轉(zhuǎn)一圈,那么就可以計(jì)算出地球自轉(zhuǎn)的線速度了! 這個(gè)速度還挺快,在赤道地區(qū)時(shí)速度高達(dá)465米/秒,空氣中的音速在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和15℃的條件下約為340米/秒。所以地球赤道自轉(zhuǎn)線速度超過(guò)了音速將近1.4倍,這個(gè)速度極為可觀!自從協(xié)和客機(jī)退役后,就再也沒(méi)有客機(jī)超過(guò)音速了!而且除了F22以及J20外,少有戰(zhàn)斗機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間維持音速飛行,所以這個(gè)音速仍然是高山仰止般的存在! 當(dāng)然地球上也不是處處速度那么高,兩極點(diǎn)上速度0,速度按余弦分布,比如在南北緯度30度左右地方時(shí)將降低為402米/秒,南北緯度45度時(shí)為:328米/秒,60度時(shí)為232.5米/秒,77.5度時(shí)為100米/秒! 所以很多朋友經(jīng)常假設(shè)性的問(wèn)一個(gè)問(wèn)題,如果地球突然停止自轉(zhuǎn)會(huì)怎么樣?其實(shí)這后果還挺嚴(yán)重的,因?yàn)榈乇砦矬w都在以每秒從465米/秒到0的速度運(yùn)動(dòng)中,一旦停止,赤道地區(qū)的所有物體,包括地面都會(huì)飛起來(lái),當(dāng)然這個(gè)速度還不會(huì)飛離地球!另外一個(gè)嚴(yán)重后果是地殼會(huì)和地幔分離,火山噴發(fā)和地震即刻發(fā)生,到那時(shí)基本上就是地球毀滅了,站在北極點(diǎn)上不動(dòng)也逃不過(guò)這場(chǎng)審判! 為什么懸停著無(wú)法到達(dá)地球另一端地球自轉(zhuǎn)那么快,直升機(jī)只要飛到高處懸停,過(guò)段時(shí)間降落下去就到達(dá)目的地,這看起來(lái)非常完美!但我們必須要理解一點(diǎn)的是,地球上所有物質(zhì),包括大氣與水等都在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下幾乎同步運(yùn)動(dòng),所以從地面上起飛后懸停的直升機(jī)其實(shí)和地面相對(duì)是靜止的,因?yàn)樗偷孛嬖谕阶赞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)! 就像我們乘坐的高鐵,速度可達(dá)300千米/小時(shí),大約是83米/秒,一節(jié)高鐵車廂大約在24.5米至27米之間(不同型號(hào)有一些差異),人跳起來(lái)大約能在空中停留0.8秒(喬丹的數(shù)據(jù),普通人估計(jì)0.5S到頂了),假如按人跳起來(lái)后車在運(yùn)動(dòng),人不運(yùn)動(dòng),那么這0.8秒可以運(yùn)動(dòng)66米,也就是2.5節(jié)車廂! 但是誰(shuí)都沒(méi)看到在高鐵上跳一下之后人就跑到2節(jié)半后車廂了,肯定是穩(wěn)穩(wěn)的落在原地,因?yàn)楹秃蛙噹g是相對(duì)靜止的!很多朋友認(rèn)為這人跳的也太短了,停個(gè)半小時(shí),肯定會(huì)移動(dòng)的,其實(shí)如果允許的話,可以在高鐵車廂放飛一架無(wú)人機(jī),然后讓它懸??纯矗胄r(shí)后會(huì)不會(huì)在原地,除了氣流會(huì)影響它以外,它肯定是不會(huì)跑到別地去的。 所以想要直升機(jī)在大氣層中保持靜止,那么首先就要讓飛機(jī)從和地球運(yùn)動(dòng)的高速中靜止下來(lái),怎么操作呢?很簡(jiǎn)單,只要朝著地球自轉(zhuǎn)方向飛,假如在赤道的話就是465米/秒,這個(gè)要求可不是一般的高,這么說(shuō)吧,全世界的戰(zhàn)斗機(jī),能以這個(gè)速度長(zhǎng)時(shí)間巡航的也屈指可數(shù),超音速巡航和超音速戰(zhàn)斗機(jī)是兩回事,超音速巡航難度極高! 直升機(jī)飛行速度大約250千米/小時(shí),折合大約69米/秒,直升機(jī)能跟上地球自轉(zhuǎn)線速度的緯度是多少呢?大概緯度在80~81度的位置,早就在北極或者南極圈內(nèi)!這里,直升機(jī)自西向東飛250千米/小時(shí),大約就是所謂的懸停! 環(huán)游地球最省能源的方式很顯然這種方式其實(shí)就是現(xiàn)代飛行器出行的方式,無(wú)論到哪里都無(wú)法懸停達(dá)到目的,而是要切切實(shí)實(shí)的飛行,那么假如要環(huán)繞地球一圈,那種方式最快而且最節(jié)省燃料呢? 麥哲倫環(huán)球航行顯然不行,太消耗時(shí)間了,衛(wèi)星繞一圈幾乎零消耗,但得花老多燃料先送它上天,所以這顯然不是最節(jié)省能源的方式! 有一種幾乎不消耗能源的環(huán)球航行,利用西風(fēng)帶和氦氣球,因?yàn)樵谥灰仙?000-10000米,就會(huì)有一股穩(wěn)定的環(huán)球氣流,速度大約300千米/小時(shí),這跟高鐵時(shí)速差不多,二戰(zhàn)時(shí)期日本就利用西風(fēng)帶將氣球飄過(guò)太平洋轟炸美國(guó),盡管這漫無(wú)目的,但造成的山火也確實(shí)讓美國(guó)惱火不已! 這個(gè)西風(fēng)帶大約位于南、北半球的緯度35°~65°之間,范圍很寬,隨便找個(gè)地方,控制下高度即可到達(dá)此處,氦氣球又無(wú)需補(bǔ)充,因此幾乎可以零消耗環(huán)游全球! |
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