Общ

Защо самолетите не могат да излетят, когато е твърде горещо


Наскоро във Финикс, бяха отменени повече от 40 полета поради наближаващата силна жега 50 градусаЦелзий. Изненадващо, анулирането не е резултат от прегряване на самолета или неизправност на двигателите. По-скоро при горещо време самолетите просто не могат да генерират достатъчно лифт.

Разбирането защо се изискват някои основни познания за това как самолетите генерират лифт и как факторите на околната среда могат да повлияят на това как самолетът лети.

Как самолетът произвежда асансьор

Единственият основен процес, който позволява на самолетите да летят, е способността да генерират достатъчен лифт. Без асансьор няма полет.

Повдигането се създава, когато твърд обект обръща потока на газ. Газът тече в едната посока, а повдигането се създава в другата посока. Ефектът е пряк резултат от Третия закон за действие и реакция на Нютон.

[Източник на изображението: НАСА]

В случая на самолет, наклонено крило се сблъсква с въздушни частици, променяйки инерцията си. Крилото принуждава въздушните молекули надолу и неизбежно те се избутват надясно обратно нагоре, като вдигат крилото.

Както горната, така и долната част на крилото допринасят за пренасочването на въздуха, за да генерират повдигане. Крилото променя скоростта на въздуха, което създава силата на повдигане. При нормален полет силата обикновено е насочена надолу, за да изтласка самолета нагоре.

Формата на крилото насочва потока въздух надолу, създавайки точка на високо налягане от долната страна на крилото. В горната част на крилото налягането остава по-ниско. В резултат на това има нетна посока на сила надолу, която избутва равнината в небето.

Промяната на скоростта на даден газ е преобладаващият фактор, който допринася за силата на повдигане, която поддържа самолета окачен във въздуха. Решаващата част за поддържането на самолета във въздуха е способността му да поддържа високо налягане под крилото, достатъчно достатъчно, за да поддържа самолета във въздуха.

Генерирането на асансьор не е трудно; самолет с инерция напред естествено ще иска да лети при правилните условия. При грешни условия обаче самолетът изобщо ще се бори да излети.

Ниско налягане, малко натискане

Всеизвестен факт е, че горните слоеве на атмосферата са много по-тънки, отколкото на морското равнище. По-високите височини имат по-малко плътен въздух, което затруднява самолетите да произвеждат достатъчен лифт. Молекулите на въздуха се разпространяват много повече, което означава, че по-малко въздух влиза в контакт с крилото.

На голяма надморска височина самолетните двигатели трябва да работят по-усилено, за да осигурят достатъчно тяга, за да поддържат самолета с бърза скорост, така че достатъчно въздух да може да премине под и над крилото, за да генерира градиент на налягането и да създаде лифт.

Въпреки това, както в горните слоеве на атмосферата, горещото време по подобен начин води до намаляване на плътността на въздуха. С повишаването на температурата молекулите на въздуха се разпространяват, създавайки по-ниска плътност на въздуха.

При горещи метеорологични условия и на голяма надморска височина, по-малко плътният въздух означава, че има по-малко "неща" за крилата да се бутат и да произвеждат повдигане. Ако самолет излита при такива условия, той трябва да пътува много по-бързо, преди да може да генерира достатъчно лифт, за да излети. Усложняващият ефект е липсата на кислород, необходим на двигателя за изгаряне, инхибиращ мощността на двигателя.

За съжаление, както крилата търпят загуба на ефективност, така и двигателите на витлото или лопатките на вентилатора. Системите с по-ниско налягане означават, че двигателят не може да преобразува толкова мощност на двигателя в тяга.

По същество, за излитане на самолет в системи с ниско налягане, се изисква повече писта за излитане и кацане, за да може самолетът да изгради достатъчно висока въздушна скорост, за да може крилата да генерират тяга, като същевременно се възпрепятстват от намаляване на изходната мощност.

С покачването на температурите ефектът се засилва до момента, в който някои самолети стават опасни за излитане при екстремна топлина.

Въпреки че самолетите биха могли да излетят при достатъчно писта за изграждане на скорост, самолетите все пак трябва да могат да се изкачват достатъчно бързо, за да изчистят препятствията към края на пистата.

Горещо време и опасни летателни условия

Ако самолетът излети на голяма надморска височина и при изключително горещ климат, условията ще повлияят силно на скоростта на изкачване на самолета. Ако самолетът не може да се изкачи достатъчно бързо, ще остане без пространство и може да се блъсне в препятствие.

Сравнение на скоростта на изкачване между самолет, излитащ на морското равнище с нормални условия и температури, спрямо въздухоплавателно средство, което се опитва да излети при горещи и високи условия. Както се посочва от наклона на линията, горещият и висок самолет има много по-бавен темп на изкачване.[Източник на изображението:Уикипедия]

Ефектът е свалял самолети и преди.

Четирима пътници, летящи в Стинсън 108-3 Самолет с единична подпора от 165 конски сили падна в земята малко след излитането. Във видеото, свързано по-долу, става шокиращо очевидно, че самолетът е бил без глад и не е могъл да генерира достатъчно тяга, за да изчисти дърветата, облицоващи края на пистата.

Горещите температури и голямата надморска височина на летището влошиха способността на самолета да поддържа достатъчен лифт. Самолетът също е работил близо до максималното си излетно тегло при температури, които се движат наоколо 27 градуса по Целзий.

Малко след излитането пилотът се опита да изчисти гора в края на пистата. Самолетът обаче спря и се блъсна в дърво, ранявайки пилота и един пътник на борда.

Брутално напомняне да не се лети горещо и високо

За щастие никой не е убит, но видеото служи като брутално напомняне, че летенето в горещ климат и голяма надморска височина може да окаже драстично въздействие върху летателните способности на самолетите.

Във Финикс служителите не рискуват. Неотдавнашното натрупване на горещо време, съчетано с летище Финикс, витаеше на почти надморска височина 350 метра над морското равнище направи условията за полет изключително опасни за някои самолети.

Въпреки че е рядко, екстремните горещини със сигурност могат да свалят самолет. Тъй като температурите продължават да се покачват, може би инженерите ще трябва да адаптират аерокосмическите технологии, за да бъдат в крак с времето. Дотогава е вероятно самолетите да продължат да бъдат приземявани поради екстремни горещини.

Източници: НАСА, ExperimentalAircraft

ВИЖТЕ СЪЩО: Ето защо самолетните двигатели имат бели спирални маркировки върху тях

Написано от Maverick Baker


Гледай видеото: ТОП 10 най-трагични самолетни катастрофи (Юни 2021).