8
\ begingroup美元

我的问题有关一个场景在地球科学讨论江南体育网页版:一个巨大的(比空气重的)风筝的航行急流

风筝:

风筝图片

场景:

在这里输入图像描述

在这里输入图像描述

地球射流模型

假设:

  • 这样一个飞艇上还有一个人存在,氧气面罩。
  • 这个人是热绝缘内部的热量。
  • 急流是海拔约9 - 12公里(30000 - 39000英尺)。

的问题:

  • 风筝就像图中可以建立举行的人吗?
  • 人体需要增压以及氧和绝缘?回答
  • 有可能使用射流系统去世界各地吗?
  • 风筝能飞约80 - 150公里/小时的速度与地面?
  • 它能维持一个自由落体的巡航高度约9 - 12公里,飞行员可以土地也许使用降落伞?

可能的解决方式:

发射考虑到海拔约9 - 12公里然后空气将稀薄的大小将需要更大的补偿。使用电缆和船的UltraKite急流。在首选海拔电缆就可以机械地释放连接拖的风筝。一架无人驾驶飞机或气球可以替代船,然后下降。也许这个人可以骑在拖动部分。

长期与轻型飞行器飞跃建筑高度滑翔机。

当前15460米滑翔机高度记录是由加压服。但只有500米高于哈里斯的记录从1986年开始,完成了只是一个氧气面罩。——马丁Argerami评论在轻型飞行器飞跃建筑汹涌的急流

评论的@Jan Hudec:这应该是一个风筝,而是被固定在地面正常风筝,它只是一个小屋与制动伞飞低于射流和射流的放风筝,所以整件事往往会在某个速度慢速之间的风在低海拔的高速射流。

在这里输入图像描述

\ endgroup美元
1
  • 1
    \ begingroup美元 这是一个老问题,但我仍然认为它应该被删除。携带相当一个隐式的假设负载。基本上,提问者的假设和评论大致迫使认为努力是可能的。问周游世界是可能的在真实的急流该导航要求工艺满足所有工程要求的任务。Biosupport、海锚功能、结构完整性,足够的升力,锚线的粗细都必须考虑解决方案,所以一个人必须证明,不相信,一个合适的工艺存在! \ endgroup美元
    - - - - - -Bruzote
    2021年10月25日16:43

4答案4

10
+ 50
\ begingroup美元

正如图所示,急流实际上有两个循环组件:一个是“围绕地球”(这就是为什么跨大西洋穿越所以更快东比西),而第二个是更像是一个漩涡,循环流“左右”的主要方向。这循环流垂直在两个地方:急流是向下,北部和南部的射流向上。

这造就了一种“几乎无穷无尽的“电梯——你可以在原则上盘旋。会很不舒服,因为风在这一地区非常强大和动荡。

这使我想起了我看过在海滩附近的东西:当风从海上,举起的沙丘;和人们hanggliders可以跳下沙丘,抓住风,真的呆在空中,只要他们想要的(只要风熬夜)。如果他们“小姐”上升气流时第一个跳下沙丘的顶端,他们在沙滩上在5秒钟内;如果他们成功了,他们飞了一个小时或更多。对与海鸥发现许多年前同样的成功。例子:

在这里输入图像描述

我不认为你可以阻止自己环游世界当你这样做时,换句话说,你必须内容主要向东旅行。我怀疑(但不确定)电流太强,允许你遍历西风方向闪避的喷气机。

\ endgroup美元
5
  • 1
    \ begingroup美元 迫降不会那么糟糕,如果你宽松的风。非常感谢! ! ! \ endgroup美元
    - - - - - -Muze
    2015年12月27日在3:47
  • 2
    \ begingroup美元 “无尽的提升”:综观规模提升将约5厘米/小时(你可以在这里看到www1.wetter3.de / Animation_06_UTC / 00 _6.gif),甚至如果你去小尺度电梯将大约20厘米/小时(12公里网格modellzentrale.de z / 06 / WRF / 00 h / VV500_eu.png),这是远远低于你的例子(~ 1米/秒) \ endgroup美元
    - - - - - -卢卡斯
    2016年1月6日,在49
  • 2
    \ begingroup美元 @Lukas规模如何在图中(hPa / hr)转换为厘米/人力资源?我想压降约hPa /在地面10米,你获得更高和更少的。你能详尽的解释数据吗?它是在急流的高度吗?毕竟这是我们这里谈论的是——“冲浪”急流。 \ endgroup美元
    - - - - - -Floris
    2016年1月6日13:03
  • 2
    \ begingroup美元 @Floris,你是正确的,我不知道我的计算。静水:$ \压裂{dp} {g \ρ}=美元dz, hPa = 100 Pa, g = 9.81 m / s ^ 2, 500 hPa理想气体定律,240 k。100 hPa / h给39厘米每秒wolframalpha.com/input/?i=10000 + % 2 f9.81 +* % 28287 * 2 f50000 + 29% * 240% + 1% 2 f3600 \ endgroup美元
    - - - - - -卢卡斯
    2016年1月6日,十四38
  • \ begingroup美元 @Floris -关于垂直运动/解除与垂直压力梯度的天气,天气尺度提升是一个动态的问题,不仅仅是一个静态的情况。动量和动能事项以及梯度。 \ endgroup美元
    - - - - - -Bruzote
    2021年10月25日16:11公道
4
\ begingroup美元

记住,你的地方只是一个示意图描述地图。在现实中你将体验剪切(强风沿射流轴向外递减)。

在这里输入图像描述

假设飞艇将随风漂移,剪切会把你的地方,你会迟早被送往收敛地区对流层上层(波兰人,或沉降地区30°N / S)

在线搜索的关键词是:(向前或向后)轨迹

\ endgroup美元
3
  • \ begingroup美元 我将建立其足够轻,只需要一些急流。 \ endgroup美元
    - - - - - -Muze
    2015年12月28日,在0:53
  • \ begingroup美元 像航行船只只要他们风航行。我编辑你的照片显示可能的飞行计划,但是在首航我建议最简单的路径。 \ endgroup美元
    - - - - - -Muze
    2015年12月28日,在0:55
  • \ begingroup美元 @Muze——帆船有海洋实际上是能够无限的静态和反应力的控制面移动的帆船。你的风筝工艺将使用一个低层大气运动而不是完全被动的。如果风筝有锚或舵在低层大气,力向量可以生成将导致锚或舵滑穿过大气层显著超过一船的龙骨或舵。换句话说,风筝工艺将导航的上半部分和下半部分都atm。这的确是一个非常困难的挑战。 \ endgroup美元
    - - - - - -Bruzote
    2021年10月25日16:25
3
\ begingroup美元

理论上,也许你可以做到,但是一些射流循环比Aabaakawad更紧的例子。周围的风切变和相关的动荡和射流的非常严重,“轻型飞机”无法生存。任何滑翔式飞机几乎会马上分手。

\ endgroup美元
2
  • 3
    \ begingroup美元 虽然你可以找到飞机的外围动荡(尤其是极地一侧)你还可以找到光滑的游乐设施。我的经验是在~ 22000公斤的飞机,但通常我不会不利于轻型飞机上面(为数不多的轻型飞机,可以弥补)。 \ endgroup美元
    - - - - - -凯西
    2016年1月6日在十七13
  • \ begingroup美元 @Casey,迟早将遇到不连续,从一个平滑流到另一个部分,您将遍历一段动荡。在这一点上,你需要一个健壮的工艺。我想没关系。毕竟,最初的问题假定存在一个合适的工艺可以处理环航的要求,那么同样的问题问周游世界是可能的。这就像是说,“我有一个神奇的解决方案。一个解决方案存在吗?”Well, yeah, actually, if you say so. ;-) The assumptions already answered the question. \ endgroup美元
    - - - - - -Bruzote
    2021年10月25日,在十六36
1
\ begingroup美元

它不能做。这是我的猜测。我认为你需要一套压力或小屋。

我是一个前美国空军气象官员有飞行经验。我有一个硕士学位在气象学和空间物理学学士学位。我有工作经验在分析射流和使用数据的垂直速度(或ω,有人称之为)。不给我神奇的力量,甚至让我一般正确的在任何时候,但是我认为它为我提供了一个粗略的熟悉审查问题,提到的关键问题。我要求你信任我的气象学和飞行经验,当我说,你不应该认为你有充分的理由相信你的想法仅仅因为有些答案有很多大拇指或看起来像他们好的答案。根据我的训练和经验,没有答案之前我证明你的想法。也让你怀疑,不进行人身攻击来支持我自己的答案。我不在乎,如果我得到一个投票。

我认为某种加压服和一个巨大的不断飙升的飞机,有一天将完成一次环球旅行。这几乎是不可避免的,但如何以及何时是个问题。

我认为你的想法是行不通的,除非你使用动态飙升。时期。似乎你的印象之旅可能成功使用大气的垂直速度提升。然而,在广泛的领域需要提高,大气会上升在只有几厘米/秒。规模分析,让我们选一个号码,说3 cm / s。空气将会上升,带来你的手艺,你的风筝只会保持高度的下降率不超过3厘米/ s。(在现实中,由于其他问题,可能远小于3厘米/秒需要!)。如何实现的是一个3厘米/秒下降率?好吧,让我们看一个滑翔斜率比率分析和比较结果对现有飞机翱翔。

斜率分析:如果你的风筝非常有效,你可能不会有一个非常快进空气速度。毕竟,飞机的阻力上升速度的平方(假设恒定阻力系数)所以你可能空气速度较低的旅行。假设你在旅行只是60节,这是接近30 m / s。这也是3000 cm / s空气速度向前发展。如果你有一个下降的速度3厘米/秒,你的前进速度比垂直速度是3000厘米/秒到3厘米/秒,或大展身手。滑移率与世界级的滑翔机如何?好吧,一个极其有效的定义滑翔机70:1可能滑移率,所以你的设计必须得到14倍距离的滑翔斜率最好的飞机。换句话说,你要14倍更有效地利用能源。这是可能的,但是你讲的是一个巨大的改变在设计技术。江南登录网址app下载

所有这种规模的分析假设你总是在健壮的隆起。不幸的是,大气中不是这样的,即使是在南边的”“急流。事实上,高空急流加速,这些部分被称为“喷气机”条纹和他们在四个象限中的两个下行空气周围喷气下沉(同样)。所以,这不是一些简单的图片作为一个简化的示意图显示。你的飞机经常会通过下行空气的地方。所以,在我看来,你的飞机需要数万次滑翔斜率比一个高效率的滑翔机。这不是一个很容易走向成功。

而不是使用空气上升,我认为你需要复制无数海鸟的技术使用动态飙升。他们能传播得更远,比鸟类更快,只有依靠上升气流。这是一个简单的分析,但是大自然似乎指明了方向!

动态飙升几乎世界各地需要连续的高度差剪切。连续性的坏了,你会失去高度,直到你发现另一个位置的微分剪切。对流层顶上面,也许这是可能足够先进的飞机。我怀疑有可能低于对流层顶,没有电梯,偶尔动荡的地区都成为敌人你的风筝。我离开一个规模分析动态飙升的可能性给别人。我怀疑这将是一个更有可能成功的路径,但仍然需要大规模改善飙升的效率以及高度差剪切所在地的详细知识。

也,我想你肯定会需要增压,否则你将需要大量的专门的呼吸训练和仍然承担大量的风险你生命和肢体。没有小屋或完全适合增压,你需要加压呼吸氧气,这意味着强制反对高正压呼吸的每一次呼吸就行。对你的面具会压你的脸。天知道你的眼球和其他身体部位最终会如何反应。我做了一些在美国空军正压呼吸压力室(彼得森空军基地)。似乎没有可持续的。我看过视频实际机组的正压呼吸练习。它看起来相当具有挑战性!这只是海拔可能不是足够高的风筝主意成功。

反对这种压力长时间呼吸引起的健康问题和疲惫。我甚至怀疑这样一个长期的正压呼吸宰了你通过栓塞或其他形式的呼吸相关损伤。即使sufficiemt正压抬高你的血液中氧气的分压,如果你过于远高于对流层顶,再多的正压力甚至会让你活着。所以,你的航班将是有限的地区40000英尺以下,这意味着你不能环游接近赤道的对流层顶高度超过。

至于你大致了解物理路径的滑翔的一轮全球,““射流总是只是一个相对速度分布。什么看起来像一个连续射流在世界各地用300节可能是流在阿拉斯加然后在大西洋上空只有60节!这就是为什么看数字,而不是颜色和线条是很重要的。同样的,水平和垂直梯度的“横向”速度相差很大,就像垂直速度。我可以肯定地说,在我所有的天做手工分析射流(电脑前左单独做),我发现它不同寻常的找到一个连续喷射在西方的北半球,更不用说全球完全无论是在北半球还是南半球。现在想象一下,找一个急流和重要的微分沿着射流剪切。这将是一个相当努力。是可能的,但这个想法需要深入研究风的模式,不仅理论可行性,可能性是可行的在特殊的日子找到必要的和持续的条件一架飞机准备发射。

环游世界的想法仅靠自然力量是一个旧的。然而,总有更多的成就。我想有一天有人会环游世界,在一个特殊的滑翔工艺,但是我认为他们将使用一套压力或小屋。

\ endgroup美元

    你的答案

    通过点击“发布你的答案”,你同意我们服务条款并承认您已阅读并理解我们的隐私政策的行为准则

    不是你要找的答案?浏览其他问题标记问你自己的问题