单选题
气温对飞机最大平飞速度的影响为:( )。
A
气温低时,空气密度大,空气的阻力增加,最大平飞速度减小
B
气温低时,空气密度大,飞机发动机的推力增大,最大平飞速度增加
C
气温高时,空气密度小,空气的阻力减小,最大平飞速度增加
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考察的是**气温变化对空气密度、发动机推力以及飞机最大平飞速度**的综合影响。以下是详细解析:
### 1. 核心物理原理
* **气温与空气密度的关系**:根据气体状态方程,在气压一定时,气温越低,空气密度越大;气温越高,空气密度越小。
* **气温与发动机推力的关系**:对于喷气式或活塞式发动机而言,进气量直接影响燃烧效率和产生的推力。空气密度大(气温低)时,单位体积内的氧气含量多,发动机进气质量流量增加,从而使得发动机产生的**推力增大**。反之,气温高时,空气稀薄,发动机推力减小。
* **气温与阻力的关系**:虽然空气密度大确实会导致相同速度下的废阻力(寄生阻力)增加,但在最大平飞速度的讨论中,**推力的变化通常起主导作用**,尤其是对于依赖进气量的航空发动机。
### 2. 选项分析
* **A. 气温低时,空气密度大,空气的阻力增加,最大平飞速度减小**
* **错误**。虽然气温低导致空气密度大,进而使同等速度下的阻力确实会增加,但与此同时,发动机推力的增加幅度通常更大(或者足以克服增加的阻力并达到更高的平衡速度)。因此,结论“最大平飞速度减小”是不正确的。实际上,低温有利于提高飞机性能。
* **B. 气温低时,空气密度大,飞机发动机的推力增大,最大平飞速度增加**
* **正确**。
1. 气温低 $\rightarrow$ 空气密度大。
2. 空气密度大 $\rightarrow$ 发动机进气量大 $\rightarrow$ **推力显著增大**。
3. 尽管阻力也随密度增加而增加,但推力的增益使得飞机能够在更高的速度下达到推力与阻力的新的平衡点。
4. 因此,**最大平飞速度增加**。这是航空性能中的基本常识:冷空气日子飞机性能更好(起飞距离短、爬升率高、最大速度大)。
* **C. 气温高时,空气密度小,空气的阻力减小,最大平飞速度增加**
* **错误**。
1. 气温高 $\rightarrow$ 空气密度小。
2. 虽然密度小导致同等速度下的阻力减小,但更关键的是**发动机推力会大幅下降**(因为进气量少)。
3. 推力的损失远大于阻力减小带来的收益,导致飞机能达到的最大平衡速度降低。
4. 因此,结论“最大平飞速度增加”是错误的,实际是减小。
### 3. 总结
气温对最大平飞速度的主要影响机制是通过**改变发动机推力**来实现的。
* **低温** $\rightarrow$ 高密度 $\rightarrow$ **大推力** $\rightarrow$ **最大平飞速度增加**。
* **高温** $\rightarrow$ 低密度 $\rightarrow$ **小推力** $\rightarrow$ **最大平飞速度减小**。
故正确答案为 **B**。
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气温低,密度大,平飞速度加
题目纠错
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