HOGYAN HATÁSA A HŐMÉRSÉKLET ÉS A Tengerszint feletti magasság a repülőgépekre; FORRÓ; MAGAS
A közelmúltban egyik tweetemben megemlítettem a "hot & high" repülőterek témáját, és néhány kíváncsi ember jó megítéléssel felvetett néhány kérdést, amelyekre megpróbálok egyszerre válaszolni ezzel a cikkel. A kifejezést nem ismerik sokan, akik rendszeresen repülővel utaznak, sőt sok olyan sport- vagy ultrakönnyű pilóta számára sem, akik nincsenek tisztában a magas nyári hőmérséklet okozta korlátokkal az északi féltekén, vagy a déli féltekén délen.
Sűrűség magasság (DA).
Tartsunk rendet. A „Hot & High” megértése érdekében jól meg kell magyaráznunk, hogy mi a sűrűség magassága a cikk alappillére. Számolnunk kell ezzel a tényezővel, amely láthatatlanul és nagy hatással befolyásolja a repülőgép teljesítményét. Talán a legfontosabb tényező azok közül, amelyek befolyásolják a magas hőmérséklet elérését.
A repülőgép aerodinamikai eszközökkel hozza létre az emelést, például a szárnyat vagy annak stabilizátorait, függőlegesen és vízszintesen is, és a közeg, amelyben zajlik, a levegő. Ezenkívül a motorok levegőt használnak égéshez vagy vontatáshoz, ha propellerről beszélünk.
A levegőt olyan folyadéknak tekintik, amely hőmérsékletének növekedésével az őt alkotó molekulák szétszóródnak (a levegő sűrűsége csökken). Ha viszont a hőmérséklete csökken, a molekulák kevesebb helyet foglalnának el, mint egymás, csökkentve az általuk elfoglalt térfogatot (nő a levegő sűrűsége). Ez az úgynevezett légsűrűség.
A Nemzetközi Szabványos Atmoszféra (ISA) szerint a tengerszint hőmérsékletét 15 ° C-ra állítják be, és ahogy a légkörben 300 méterrel feljebb emelkedünk, 2 ° C-ot kell esnie. Ezért az előző érveléssel azt mondhatnánk, hogy emelkedni 300 m-re. a tengerszint felől, ha a hőmérséklet 20º C, azt találnánk, hogy a levegő sűrűsége kisebb, mint amennyi nekünk kellene. Vagyis a hőmérséklet 7º C-kal magasabb, mint az ISA (ISA + 7).
Ha egyszerre vesszük a légkörbe a hőmérséklet és a levegő sűrűségének két paraméterét, akkor a levegő sűrűsége csökken, annak ellenére, hogy emelkedünk. Ez annak köszönhető, hogy a levegő nyomása nagyobb arányban csökken, mint a hőmérséklet.
Ennek ellenére mi a sűrűségmagasság? Ugyanis ez a magasság, amelynek légsűrűsége megfelelne az ISA légkörben megállapított sűrűségnek. Vagyis ha Madridban vagyunk, amelynek magassága 2000 láb. (600 m.), Ha a hőmérséklete 11 ° C lenne, akkor azt mondanánk, hogy a sűrűség magassága, mostantól DA, 2000 láb. Ha éppen ellenkezőleg, a hőmérséklet 17º C lenne, amikor az ISA + 6-nál vagyunk, a levegő sűrűsége megegyezne, mintha nem 2000, hanem 3000 lábnál lennénk. Vagyis 2000 láb magasságban a DA 3000 láb lenne. Milyen hatással van ez a repülőgépeinkre?
A sűrűség magasságának hatásai.
Mint láttuk, a légsűrűség csökken, amikor a légkörön keresztül emelkedünk. Az alacsony légsűrűség közvetlen hatással van az emelésre. Ha egy szárnynak van egy bizonyos felülete az emelés létrehozásához, akkor a sűrűségi magasságának (DA) növekedése azt jelentené, hogy a létrehozott emelés egyenértékű lenne egy kisebb felülettel rendelkező szárnnyal. Vagyis sokkal többe kerülne a gépnek az emelés.
Ez utóbbi nagyon fontos hatással bír. Az emelés növelésekor a pilótának fel kell emelnie a gép orrát, ez a támadási szög. Emeléskor a támadási szög még közelebb kerül a maximális - leállási sebességhez. Ezen túlmenően, mivel a levegő sűrűsége csökken, amikor a levegő sűrűsége csökken, csökken az a támadási szög, ahonnan leállna, így a feletti margó jelentősen befolyásolódik.
Ez befolyásolja a repülés irányításának teljesítményét. A repülőgép reakciója alacsonyabb, és a kívánt hatás eléréséhez a pilóta több irányítást igényel. Ezenkívül nagyobb várakozást igényel a kezelőszervek késői reagálása miatt, különösen a leszállás pillanatában, ami egyes esetekben szükségtelen felesleges „túlvezérléshez” vezet. Bár ez a hatás kicsi repülőgépeken nem jelentős, a nagy repülőgépeken jelentős.
A dolgok egy másik sorrendjében, ha egy légcsavar síkban vagyunk, az kevesebb tapadást eredményezne, mivel a levegő kisebb sűrűségű. Ha a motor nem kompenzálja a légsűrűség csökkenését, akkor az általa adott teljesítmény kisebb lesz, mint sűrűbb levegő atmoszférában. Ezenkívül magas környezeti hőmérséklet mellett, hogy a motor képes legyen a szükséges teljesítmény kifejlesztésére, a maximumhoz nagyon közel álló hőmérsékleten dolgoznak, így a lebomlásuk növekszik.
A sűrűséges magasság emelésének eredményeként azt tapasztalhatjuk, hogy repülőgépeinknek hosszabb lesz a kifutópálya, és kevesebb lejtővel kell felmászniuk, ennek következményei vannak, amikor a felszállási út akadályainak leküzdéséről van szó. Megtehetjük azt az egyenértékűséget, hogy egy adott kifutópálya esetében, a sűrűséges magasság növekedésével szemben, mintha rövidítenénk a kifutópályánkat, vagy hipotetikusan megközelítenénk az akadályt, hogy felszállás után megtisztítsuk.
A körutazás során a kereskedelmi repülőgépeket magas szinten, 35 000 láb magasság felett üzemeltetik. Ezek a szintek az optimálisak annak garantálásához, hogy csökkenteni lehessen az üzemanyag-fogyasztást, növelve annak hatótávolságát, nagyobb sebességet és nagyobb utaskényelmet. Az ilyen szinteken történő repülés azonban azt jelenti, hogy - amint azt már korábban láthattuk - a repülőgépek kis árréssel repülnek az istállóban. Az ISA feletti hőmérséklet-emelkedés csökkentheti ezt a különbözetet, ezért megköveteli a pilótától, hogy figyeljen az evolúciójára a repülés során, különösen akkor, amikor áthalad az Egyenlítői zónán, ahol a hőmérséklet általában 10ºC-kal magasabb, mint az ISA, néha arra kényszerítve, hogy ereszkedjen le megfelelő biztonsági résszel fenntartani a biztonsági szintet.