Έχετε ποτέ ρωτήσει πόσο ψηλά πετούν τα αεροπλάνα; Η απάντηση είναι κατανοητή όταν θυμάστε πώς λειτουργεί η πτήση για αεροσκάφη. Κάθε αντικείμενο που κινείται σε ένα ρευστό είναι υπό την επίδραση τεσσάρων δυνάμεων, έλξης, ανύψωσης, βάρους και ώσης. Το καθαρό σύνολο πρέπει να είναι θετικό έτσι ώστε η επίδραση ώσης και ανύψωσης να διατηρεί ένα αεροπλάνο στον αέρα. Η ώθηση και η ανύψωση εξαρτώνται από την πυκνότητα του αέρα. Έτσι, είναι πιο εύκολο να επιτύχετε την ιδανική ανύψωση και ώθηση σε υψηλότερα υψόμετρα από τα χαμηλότερα. Επομένως, το ύψος που πετάει ένα αεροπλάνο δεν είναι σταθερό, εκτός από το όριο του κενού του χώρου όπου η ατμόσφαιρα γίνεται πολύ λεπτή για να λειτουργήσει η αεροδυναμική.
Η ανύψωση και η ώθηση είναι οι κύριες δυνάμεις που καθιστούν δυνατή την πτήση. Όσο είναι μεγαλύτερα από το βάρος ή τη μεταφορά, το αεροπλάνο θα πετάξει. Το Thrust είναι η εμπρός επιτάχυνση που παράγεται από τον κινητήρα ενός αεροπλάνου. Όσο λιγότερο πυκνός είναι ο αέρας τόσο πιο ώθηση πρέπει να παράγει ένα αεροπλάνο για να δημιουργήσει τον απαραίτητο ανελκυστήρα. Η πλήρης εξήγηση είναι αρκετά περίπλοκη, αλλά ο καλύτερος τρόπος για να το θέσετε είναι ότι κάθε αεροπλάνο έχει τη μέγιστη κατάσταση που επιτυγχάνει να πετάξει. Αυτό το μέγιστο είναι ο καλύτερος δυνατός συνδυασμός πυκνότητας, ταχύτητας και ανύψωσης για να πετάξετε το αεροπλάνο. Γι 'αυτό το ύψος που μπορεί να πετάξει ένα αεροπλάνο μπορεί να διαφέρει πολύ. Εξαρτάται από τις ανάγκες του αεροπλάνου.
Ένα καλό παράδειγμα είναι τα εμπορικά turbo jet. Τα turbo jet πετούν κάτω από την ταχύτητα του ήχου. Το βάρος ζυγίζει επίσης πολύ. Προκειμένου να επιτευχθούν οι βέλτιστες συνθήκες πτήσης και να πετάξετε με ταχύτητες αρκετά βολικές για να κάνετε τα αεροπορικά ταξίδια επικερδή, τα περισσότερα εμπορικά αεροπλάνα πετούν στα 30.000 πόδια Αυτό είναι αρκετά υψηλό ώστε ένα αεροπλάνο να έχει τη λιγότερη οπισθέλκηση και μπορεί να φτάσει στην τελική ταχύτητα που μπορούν να παράγουν με ασφάλεια οι κινητήρες του. Τα υπερηχητικά σκάφη όπως τα μαχητικά αεροσκάφη και τα κατασκοπευτικά αεροπλάνα μπορούν να πετούν πολύ ψηλότερα. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σχεδιασμός του αεροπλάνου διευκολύνει το αεροπλάνο να αντιστέκεται στην οπισθέλκηση και να παράγει μεγαλύτερη ώθηση για την αντιστάθμιση του λεπτότερου αέρα.
Βλέπουμε λοιπόν ότι το ύψος που μπορεί να πετάξει ένα αεροπλάνο καθορίζεται από τη χρήση, την έλξη, την ανύψωση, την ώθηση και το βάρος. Γνωρίζουμε επίσης ότι το απόλυτο όριο των επιπέδων θα είναι εκεί όπου ο αέρας γίνεται πολύ λεπτός για να ενεργήσει σαν ένα υγρό που είναι το ανώτατο επίπεδο της ατμόσφαιρας. Αυτήν τη στιγμή οι επιστήμονες προσπαθούν να εκμεταλλευτούν αυτό το ανώτερο επίπεδο της ατμόσφαιρας για να βοηθήσουν τα αεροπλάνα να πετάξουν ακόμη πιο γρήγορα. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα εμπόδια όπως η τριβή και ο σχεδιασμός του κινητήρα.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με αεροπλάνα για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με το μεγαλύτερο αεροπλάνο και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με εικόνες αεροπλάνων.
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για αεροπλάνα, δείτε αυτά τα άρθρα από το How Stuff Works. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με το πώς πετούν τα αεροπλάνα.
Καταγράψαμε επίσης ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast all GPS Navigation. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 212: Πλοήγηση GPS.
Πηγές:
ΝΑΣΑ
Πώς λειτουργεί το Stuff
