關於民航機國際線與國內線的問題

Question

Q1：這兩種航線的飛機都飛再同一層嗎？
Q2：雲的高度不都是固定的嗎？為什麼有次我做國內線的飛機時，飛機是飛在雲的上方，但飛機的上方怎麼也有雲呢？
Q3：飛**翼的設計，為什麼上面的流速會比下面快呢？
Q4：何謂亂流呢？每層都會出現嗎？(對流層、平流層.....)

Answer 1

A1
目前國內線都飛兩萬多一點高度，國際線則會飛到三萬到四萬之間，理由如下：
先講國內線為什麼只飛兩萬英呎左右，國內線以台北到高雄為例距離大約200海哩左右。從兩萬英呎高空到落地所需滑翔距離大約需要20X3 10=70海哩(飛機每下降一千呎的高度，通常水平飛過的距離約3海里，而所加的10是由飛機由高速度減到落地速度所需的大約距離)，而起飛到20,000呎大約需要40~50海哩的距離。所以中間平飛的距離只剩80海哩左右，相當於平飛時間只有10分鐘左右。因為爬升與降落期間需要花比較多的精神注意週遭的飛機，不能分神準備到場程序，所以以20,000呎左右高度來飛，雖然對經濟高度來講不是最好的，但是對航管、機師來講都有方便之處、空服員如果有需要做服務走動起來也方便。如果真的要飛到經濟高度(大約都在三萬多呎)，說真的還沒飛到目的高度就要開始下降程序了。所以國內線都只飛兩萬多，這樣瞭解嗎？
至於國際線，都是以數百海里甚至數千海里計算，所以起飛爬升所需的距離、降落時所需的滑翔距離，比較起來都只是所有距離的一小部份，所以通常都會要求爬升到飛機的經濟高度，看飛機的機型跟重量大約都在三萬多。
A2





雲的種類及特徵　


這個網頁有各種雲層的大略介紹，其實只要在對流層裡的空氣流動，濕度大的空氣碰到低溫，與壓力差、溫度差的急遽變化就會使水氣飽和凝結成看得見的雲，所以雲的高度看天氣狀況，有低雲、有高雲。不會只出現再同一個高度。

A3
以前學流體力學時講到，一片機翼切過空氣，機翼前端的空氣經過機翼表面，流到機翼後端，上下的空氣分子會同時到達，但是因為機翼的上方的曲度大，也就是說空氣分子要在同時間到達機翼尾端他的速度要比較快。如下圖第一個小圖片顯示，但是這個觀念已經被風動測試所推翻，因為機翼的仰角不同，對空氣的加速作用不一樣，如下圖仰角10度的情況下上方的氣流已經比下方的氣流跑得快很多(藍色區塊)。

圖片參考：http://www.av8n.com/how/img48/3v.png

至於為什麼會有這種結果，專家們多頃向於機翼剖面(AIRFOIL)對空氣壓力的作用。

圖片參考：http://www.av8n.com/how/img48/3pv.png

因為仰角不同，對機翼上方所造成的真空區域(壓力變小)有所影響。因而產生對機翼剖面上方的氣流產生加速作用。
A4
亂流，就是不平穩的氣流，所以只要有氣流不順的地方就會有亂流，原則上進了同溫層，因為溫度梯度不再變化，氣流不再流動才會比較平穩。或者有一個很穩定的大氣團，在這個氣團裡的氣流溫度、風速等都很穩定的話也會比較平穩。
亂流的成因很多，例如氣流流經障礙物，兩個接近的高度之間的風向風速相差很多造成的封簡(WINDSHEAR)效應，溫度梯度相差過大，氣流大量流動、地表溫度不同(土地吸熱快、水塘吸熱慢)等。

Answer 2

非常專業的解答，佩服！可否定義一下，何謂「經濟高度」？與耗油量有關係嗎？