单选题
156.若航向、空速、风向不变,当风速减小时:
A
偏流减小,地速在顺侧风时增大
B
偏流减小,地速不变
C
偏流减小,地速在逆侧风时增大
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是航行速度三角形中,风速变化对**偏流角(Drift Angle)**和**地速(Ground Speed, GS)**的影响。我们需要通过矢量分解或几何关系来分析。
### 1. 核心概念回顾
在航行计算中,存在以下矢量关系:
$$ \vec{V}_{地} = \vec{V}_{空} + \vec{V}_{风} $$
其中:
* $\vec{V}_{空}$ (TAS):真空速,方向为航向(Heading)。
* $\vec{V}_{风}$ (Wind):风速和风向。
* $\vec{V}_{地}$ (GS):地速,方向为航迹(Track)。
**偏流角 (DA)** 是航向与航迹之间的夹角。它主要由风的**侧风分量**决定。
**地速 (GS)** 的大小受风的**顺/逆风分量**影响。
### 2. 逐步分析
#### 第一步:分析偏流角(Drift Angle)的变化
偏流角 $\alpha$ 近似公式为:
$$ \sin(\alpha) \approx \frac{V_{侧风}}{V_{空}} $$
或者更直观地理解:偏流是由**侧风分量**引起的。
* 题目条件:**风向不变**。这意味着风相对于航向的角度不变。
* 题目条件:**风速减小**。
* 推导:当风速减小时,其分解出的**侧风分量**必然减小。
* 结论:侧风分量减小,导致**偏流角减小**。
* 因此,选项 A、B、C 中关于“偏流减小”的描述都是正确的,关键在于判断地速的变化。
#### 第二步:分析地速(Ground Speed)的变化
地速是空速矢量与风速矢量的合成。我们可以将风分解为两个分量:
1. **顺/逆风分量 ($V_{平行}$)**:沿航向方向。
* 若是顺风,增加地速;若是逆风,减小地速。
2. **侧风分量 ($V_{垂直}$)**:垂直于航向方向。
* 侧风分量不直接贡献于沿航向的前进速度,但它改变了航迹方向。
地速的计算公式(余弦定理):
$$ GS = \sqrt{TAS^2 + Wind^2 + 2 \cdot TAS \cdot Wind \cdot \cos(\theta)} $$
其中 $\theta$ 是风向与航向的夹角(注意:这里指风矢量与空速矢量的夹角)。
更简单的定性分析方法:
考虑两种极端情况或一般情况下的**逆侧风**和**顺侧风**。
* **情形一:顺侧风(Tail-Crosswind)**
* 风从后方侧面吹来。
* 风速减小 $\rightarrow$ 顺风分量减小 $\rightarrow$ 对地速的“助推”作用减弱 $\rightarrow$ **地速减小**。
* 同时,侧风分量减小 $\rightarrow$ 偏流减小。
* *对照选项 A*:“地速在顺侧风时增大” —— **错误**。应该是减小。
* **情形二:逆侧风(Head-Crosswind)**
* 风从前方侧面吹来。
* 风速减小 $\rightarrow$ 逆风分量减小 $\rightarrow$ 对地速的“阻碍”作用减弱 $\rightarrow$ **地速增大**。
* 同时,侧风分量减小 $\rightarrow$ 偏流减小。
* *对照选项 C*:“地速在逆侧风时增大” —— **正确**。
* **情形三:纯侧风(Pure Crosswind)**
* 风垂直于航向。
* 风速减小 $\rightarrow$ 侧风分量减小,顺/逆风分量为0。
* 根据矢量合成,$GS = \sqrt{TAS^2 - V_{侧风}^2}$ (这是修正后的航迹地速,或者简单看矢量三角形,斜边是TAS,直角边是GS和侧风?不,通常TAS是斜边的一部分,具体取决于定义。最准确的是:$GS^2 + V_{侧风}^2 = TAS^2$ 仅在无风偏修正的特定坐标系下成立,实际上 $GS = TAS \cdot \cos(DA) + V_{顺风}$。对于纯侧风,$V_{顺风}=0$,且 $DA$ 减小,$\cos(DA)$ 增大,所以 GS 增大)。
* 简单来说,逆侧风时,风主要起阻碍作用,风越小,阻碍越小,地速越接近真空速(即增大)。
### 3. 综合验证选项
* **A. 偏流减小,地速在顺侧风时增大**
* 偏流减小:对。
* 顺侧风时:风速减小意味着顺风推力减小,地速应**减小**。故 A 错。
* **B. 偏流减小,地速不变**
* 偏流减小:对。
* 地速不变:错。只要风有顺/逆分量,或者即使是纯侧风(因偏流角变化导致投影变化),地速都会变。故 B 错。
* **C. 偏流减小,地速在逆侧风时增大**
* 偏流减小:对(因为侧风分量减小)。
* 逆侧风时:风速减小意味着逆风阻力减小,地速会**增大**(更接近真空速)。故 C 对。
### 结论
当风速减小时:
1. 侧风分量减小 $\rightarrow$ **偏流减小**。
2. 若是**逆侧风**,逆风分量减小,阻力变小 $\rightarrow$ **地速增大**。
3. 若是**顺侧风**,顺风分量减小,推力变小 $\rightarrow$ **地速减小**。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
风速与地速、偏流变化记
题目纠错
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