principal › Yak TSE pratsyuє › De ce nu pot zbura avioane la temperaturi extreme
Sosirea verii, în unele dintre cele mai tari colțuri ale planetei noastre aduce cu ea nu numai căldura istovitoare, dar întârzierile de zbor în aeroporturi. De exemplu, în Phoenix, Arizona, temperatura aerului cu câteva zile în urmă a ajuns la + 48 ° C și companiile aeriene au fost nevoite să anuleze sau să reprogrameze mai mult de 40 de zboruri. Care este motivul? Este avioanele nu zboară în căldură? Fly, dar nu la orice temperatură. Potrivit presei, căldura este o problemă deosebită pentru aeronave Bombardier CRJ, temperatura maximă de funcționare la care decolare este de + 47,5 ° C În același timp, aeronavele de mare capacitate de la Airbus și Boeing poate zbura la o temperatură de până la + 52 ° grade C sau cam asa ceva. Noi înțelegem, ceea ce a provocat astfel de restricții.
Principiul de ridicare
Înainte de a explica de ce nu fiecare bord este capabil să zboare la o temperatură ridicată este necesară pentru a realiza principiul ca avioane care zboară. Desigur, toată lumea își amintește răspunsul din liceu: „Este vorba despre forța de ridicare a aripii.“ Da, este adevărat, dar nu foarte convingător. Pentru a înțelege cu adevărat legile fizicii, care sunt implicate, este necesar să se acorde o atenție la legea impulsului. În mecanica clasică impuls al corpului este egală cu masa m a corpului asupra vitezei v sale, direcția pulsului aceeași ca și direcția vectorului de viteză.
În acest moment s-ar putea crede că este vorba despre schimbarea impulsul aeronavei. Nu, în schimb, considerăm schimbarea pulsul de aer. incident pe planul aripii. Imaginați-vă că fiecare moleculă de aer - este o minge mică, care se ciocnește cu aeronava. Mai jos este o diagramă care arată procesul.
Principiul de funcționare al ascensorului: aripa este incident pe moleculele de aer și le împinge în jos. Ei, la rândul său, împingând aripa sus. circulație aripa Vector pe schema: de la dreapta la stânga
aripa Moving se confruntă cu baloane (de exemplu, moleculele de aer). Bile modifica elanul, care impune aplicarea forței. Deoarece acțiunea egală și opusă, forța care se aplică bilele de aer aripa, are aceeași magnitudine ca și forța cu care bilele ei înșiși să acționeze pe aripa. Acest lucru conduce la două rezultate. În primul rând, ascensorul furnizat de aripa. În al doilea rând, există un efect retroactiv - proiectul. Nu puteți ajunge liftul fără tracțiune.
Pentru a genera forța de ridicare, avionul trebuie să se deplaseze, și pentru a crește viteza, aveți nevoie de o mulțime de tracțiune. Pentru a fi mai precis, veți avea nevoie la fel de mult ca și de tracțiune care aveți nevoie pentru a echilibra forța de rezistență a aerului - atunci când zbura cu viteza cu care doriți. De obicei, aceasta oferă motor cu jet axial sau elice. Cel mai probabil, ai putea folosi chiar un motor de rachetă, dar în orice caz - aveți nevoie de un generator de împingere.
Ce temperatura?
În cazul în care aripa se confruntă cu doar o lingura de aer (de exemplu, o moleculă), aceasta nu va duce la forță de ridicare mare. Pentru a mări forța de ridicare are nevoie de o mulțime de coliziuni cu molecule de aer. Acest lucru se poate realiza în două moduri:
- se miște mai repede. creșterea numărului de molecule care sunt în contact cu aripa într-o unitate de timp;
- construi aripi cu o suprafață mai mare. pentru că, în acest caz, aripa se va ciocni cu un număr mare de molecule;
- un alt mod de a crește aria suprafeței de contact - să utilizeze un unghi mai mare de atac datorită înclinării aripilor;
- În final, se poate realiza un număr mai mare de coliziuni aripilor cu moleculele de aer, în cazul în care densitatea aerului de mai sus. adică, numărul moleculelor se în unitatea de volum mai mult. Cu alte cuvinte, creșterea densității aerului crește forța de ridicare.
Această concluzie ne conduce la temperatura aerului. Ce este aerul? Acest set de microparticule, molecule care se mișcă în jurul nostru drept în direcții diferite și la viteze diferite. Și aceste particule se ciocnesc unele cu altele. Pe măsură ce temperatura crește viteza medie de deplasare a moleculelor crește. Creșterea temperaturii duce la destinderea gazului, și în același timp - la o scădere a densității aerului. Amintiți-vă că aerul cald este mai ușor decât la rece, este principiul acestui fenomen este construit baloane balon cu balon.
Deci, pentru mai mult de ridicare este necesară sau o viteză mai mare, o zonă de aripă mare, sau un unghi mai mare de atac a moleculelor aripilor. O altă condiție: cu cât densitatea aerului - mai mult lift. Dar reversul este adevărat: cea mai mică densitatea aerului, mai puțin lift. Și acest lucru este valabil și pentru părțile fierbinți ale lumii. Din cauza densității aerului de temperatură ridicată este prea mică pentru unele aeronave. nu este suficient, astfel încât acestea să poată zbura.
Desigur, se poate compensa scăderea densității aerului datorită creșterii vitezei. Dar cum să-l pună în aplicare în realitate? Într-un astfel de caz, este necesar să se instaleze motoare de avioane mai puternice, sau pentru a crește lungimea pistei. Prin urmare, pentru companiile aeriene este mult mai ușor doar pentru a anula unele zboruri. Sau, cel puțin, migrează spre seara, dimineața devreme, când temperatura mediului ambiant este sub limita maximă admisibilă bude.