单选题
42.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,飞机发动机的 P推力增大,最大平飞速度增加
B
气温低时,空气密度大,空气的阻力增加,最大平飞速度减小
C
气温高时,空气密度小,空气的阻力增减小,最大平飞速度增加
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题考查的是**气温对飞机性能(特别是最大平飞速度)的影响机制**。我们需要从空气密度、发动机推力以及空气阻力这三个核心要素之间的关系进行分析。
### 核心原理分析
1. **气温与空气密度的关系**:
根据理想气体状态方程,在气压不变的情况下,**气温越低,空气密度越大**;气温越高,空气密度越小。
2. **空气密度对发动机推力的影响**:
对于大多数航空发动机(尤其是喷气式发动机和活塞式发动机),其工作原理依赖于吸入空气。
* **气温低时**:空气密度大,单位体积内的氧气含量高,进入发动机的空气质量流量增加。这使得燃烧更充分或涡轮效率更高,从而显著**增大发动机的可用推力**。
* **气温高时**:空气密度小,进气量减少,导致发动机推力下降。
3. **空气密度对阻力的影响**:
空气阻力公式为 $D = \frac{1}{2} \rho v^2 S C_D$(其中 $\rho$ 为空气密度)。
* 虽然气温低时空气密度大,理论上在相同速度下阻力会略微增加,但在最大平飞速度的权衡中,**推力的变化通常占主导地位**。
* 更重要的是,最大平飞速度是由“可用推力”等于“需用阻力”时的速度决定的。由于低温带来的推力增益非常显著,足以克服因密度增加带来的阻力微小变化,从而使飞机能够达到更高的平衡速度。
### 选项逐一解析
* **A. 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**。低温导致高密度,高密度使发动机进气量增加,推力显著提升。推力的增加使得飞机能够加速到更高的速度,直到阻力再次与推力平衡。因此,最大平飞速度增加。
* **B. 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**。虽然低温下同速度的阻力确实略大,但忽略了**推力增大**这一更关键的因素。实际上,推力的增幅远大于阻力的增幅,最终结果是速度增加而非减小。
* **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**。虽然高温下空气密度小导致同速度下的阻力减小,但与此同时,**发动机推力会大幅下降**(因为进气量少)。在航空性能中,推力下降对最大速度的负面影响远大于阻力减小带来的正面影响。因此,高温会导致最大平飞速度**降低**,而不是增加。
### 结论
气温低时,空气密度大,有利于提高发动机效率,增加推力,从而使飞机的最大平飞速度增加。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
气温对平飞速,低增高高减速
题目纠错
CAAC无人机理论题库2024.09(修订版)
