به نقل از «خبرگزاری برنا»

چرا هواپیما‌ نمی‌تواند در گرمای شدید پرواز کنند؟

تاریخ انتشار: ۱۸ فروردین ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۱۵۰۹۰۰۴

در این گزارش به توضیح دلیل این که چرا هواپیما‌ها در هوای گرم نمی‌توانند پرواز کنند پرداخته ایم.

به گزارش گروه روی خط رسانه‌های برنا،در سال ۲۰۱۷ بیش از ۴۰ پرواز به دلیل گرمای شدید هوا در فینیکس آمریکا که شاهد گرمای ۵۰ درجه سانتیگرادی هوا بود، لغو شد.

جای تعجب بود که لغو این پرواز‌ها در نتیجه داغ شدن بیش از حد هواپیما‌ها یا سوء عملکرد موتور‌های آن‌ها نبوده است، بلکه هوایی که بیش از حد معمول گرم باشد مانع از بلند شدن هواپیما‌ها می‌شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اما چرا هواپیما‌ها نمی‌توانند در گرمای شدید به پرواز دربیایند؟ رسیدن به پاسخ این سوال به برخی دانش‌های اساسی در مورد چگونگی تولید هواپیما‌ها و اینکه چگونه عوامل محیطی می‌توانند بر نحوه پرواز آن‌ها تأثیر بگذارند، نیاز دارد.

یک هواپیما چگونه به هوا بلند می‌شود؟

تنها فرآیند اساسی که هواپیما‌ها را قادر به پرواز می‌کند، توانایی تولید نیروی بالابر کافی است. نیروی بالابرنده هنگامی ایجاد می‌شود که یک جسم جامد مانند یک بال در جریان هوا تداخل ایجاد کند. در مورد هواپیماها، شکل بال و سطح مقطع آن هوا را به سمت پایین منحرف می‌کند و باعث می‌شود که هواپیما به سمت بالا رانده شود. این اثر نتیجه مستقیم قانون عمل و عکس العمل سوم نیوتن است.

در مثال هواپیما، یک بال شیب‌دار با ذرات هوا برخورد می‌کند و مسیر جریان و سرعت نسبی آن‌ها را تغییر می‌دهد. بالا و زیر سطح بال در هدایت جریان هوا برای تولید نیروی بالابر کمک می‌کنند. در یک پرواز عادی، نیرو به طور معمول به سمت پایین هدایت می‌شود، در نتیجه هواپیما به سمت بالا رانده می‌شود.

شکل یک بال، جریان هوا را به سمت پایین هدایت می‌کند و یک نقطه فشار بالا در زیر بال ایجاد می‌کند. در مقابل، قسمت بالایی بال، فشار نسبتاً کمتری دارد. دلیل این امر این است که هوای زیر بال مسافت کمتری را در همان زمان طی می‌کند و در نتیجه کندتر حرکت می‌کند و بنابراین به طور نسبی چگالی بالاتری دارد.

این تغییر سرعت هوا، عامل اصلی است که به نیروی بالابری کمک می‌کند تا هواپیما را در هوا معلق نگه دارد. نکته مهم در معلق ماندن هواپیما در هوا توانایی آن در حفظ اختلاف فشار زیر و روی بال است.

تولید نیروی بالابرنده کار سختی نیست. یک هواپیما با حرکت رو به جلو به طور طبیعی می‌تواند در شرایط مناسب پرواز کند. با این حال، در شرایط نامناسب، هواپیما برای پرواز با مشکل روبرو خواهد شد.

چرا هواپیماها نباید در گرمای شدید از زمین بلند شوند؟

این یک واقعیت شناخته شده است که جو زمین در ارتفاع، بسیار نازک‌تر از جو سطح دریا است. هوا در ارتفاعات از چگالی کمتری برخوردار است و همین امر باعث می‌شود هواپیما‌ها نتوانند به اندازه قرارگیری در ارتفاعات پایین‌تر، نیروی بالابرنده کافی تولید کند.

دلیل اصلی این امر این است که مولکول‌های هوا بسیار بیشتر از هم فاصله دارند؛ به این معنی که هوا یا مقدار مولکول کمتری می‌تواند با بال هواپیما تماس پیدا کند؛ بنابراین موتور‌های هواپیما برای جبران این امر در ارتفاعات بالاتر باید بیشتر کار کنند تا نیروی رانشی کافی ایجاد کنند و هواپیما بتواند به سرعت حرکت کند تا هوای کافی بتواند از زیر و روی بال عبور کند و فشار مناسب و نیروی بالابر کافی ایجاد شود.

با این حال دقیقاً مانند هوای موجود در ارتفاعات، هوای گرم نیز به همین ترتیب باعث کاهش تراکم هوا می‌شود. با افزایش دما، مولکول‌های هوا با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند و گسترش می‌یابند و تراکم هوای کمتری ایجاد می‌کنند.

در شرایط آب و هوای گرم به مانند هوای موجود در ارتفاعات، هوای کمتر متراکم به این معنی است که هوای کمتری برای فشار آوردن به بال و تولید نیروی بالابر وجود دارد. اگر هواپیما در چنین شرایطی در حال بلند شدن باشد، برای اینکه بتواند به اندازه کافی نیروی بالابر ایجاد کند، باید بسیار سریعتر حرکت کند.

اما این تنها بخشی از داستان است. در این شرایط، کمبود اکسیژن مورد نیاز موتور برای احتراق نیز پدید می‌آید که موجب کاهش توان خروجی موتور می‌شود.

متأسفانه همانطور که بال‌ها در این شرایط دچار افت کارایی می‌شوند، موتور‌ها و پروانه‌های آن‌ها نیز آسیب می‌بینند. به این معنی که موتور نمی‌تواند قدرت رانشی مورد نیاز را تولید کند.

اساساً برای پرواز هواپیما‌ها در سیستم‌های کم‌فشار، به طول باند بیشتری احتیاج است تا هواپیما بتواند سرعت هوای کافی را برای ایجاد اختلاف فشار در زیر و روی بال و تولید رانش ایجاد کند.

با بالا رفتن درجه حرارت، این اثر تا جایی افزایش می‌یابد که پرواز هواپیما‌ها در گرمای شدید خطرناک می‌شود. اگرچه هواپیما‌ها در این شرایط می‌توانند بلند شوند، اما با توجه به طول باند کافی برای ایجاد سرعت، هواپیما‌ها باید بتوانند به اندازه کافی سریع اوج بگیرند تا با موانع انتهای باند برخورد نکنند.

چه اتفاقی می‌افتد اگر در هوای گرم از پرواز هواپیما‌ها جلوگیری نشود؟

اگر هواپیما در ارتفاع زیاد و در آب و هوای بسیار گرم پرواز کند، شرایط، همانطور که قبلاً در مورد آن صحبت شد به شدت بر میزان صعود هواپیما تأثیر می‌گذارد. اگر هواپیما نتواند به اندازه کافی سریع صعود کند، مسیر باند تمام می‌شود و ممکن است هواپیما به موانع انتهای باند پرواز برخورد کند.

بدیهی است که این امر می‌تواند بسیار خطرناک باشد؛ بنابراین از پرواز هواپیما‌ها در چنین شرایطی جلوگیری می‌شود.

در سال ۲۰۱۲ چهار مسافر که با یک هواپیمای "استینسون ۱۰۸-۳" پرواز می‌کردند، اندکی پس از برخاستن روی زمین سقوط کردند. در فیلم این سقوط، به طرز حیرت انگیزی مشخص است که هواپیما نمی‌تواند نیروی رانش کافی تولید کند و اندکی پس از برخاستن و چند متر ارتفاع گرفتن مجبور به نشستن روی زمین شد که دیر شده بود و با درختان انتهای باند برخورد کرد و خلبان و یکی از مسافران مصدوم شدند.

خوشبختانه در این سقوط کسی کشته نشد، اما این فیلم یادآوری وحشتناکی از این موضوع است که پرواز در هوای گرم و در ارتفاع می‌تواند تأثیرات شدیدی بر توانایی پرواز هواپیما داشته باشد.

هواپیما‌ها وقتی هوا خیلی گرم است باید روی زمین بمانند

در سال ۲۰۱۷ در فینیکس آمریکا، وقتی هوا خیلی گرم شده بود، مقامات به درستی اجازه ندادند هیچ هواپیمایی از فرودگاه این شهر بلند شود.

اکنون با پیش بینی افزایش دمای کره زمین به مرور زمان، مهندسان ملزم به سازگار کردن فناوری‌های هوافضا با تغییرات آب و هوایی هستند و تا آن زمان، احتمال زمین گیر شدن هواپیما‌ها به دلیل گرمای شدید ادامه خواهد داشت.

منبع: ایسنا

منبع: خبرگزاری برنا

کلیدواژه: هواپیما پرواز هواپیما ها هواپیما ها گرمای شدید چرا هواپیما هوای گرم روی بال

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۱۵۰۹۰۰۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

گرمای بی سابقه در راه است

آفتاب‌‌نیوز :

ارث نوشت: کمربند گرمسیری برای گرمای بی‌سابقه تابستان امسال آماده می‌شود و شرایط برای رکورد‌های جدید در دما و رطوبت فراهم شده است.

این پیش‌بینی، بر اساس نتایج تحقیقات جدید دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، بر تأثیر فزاینده تغییرات آب‌وهوایی همراه با ال نینوی شدید تأکید می‌کند.

چرا رطوبت گرما را خطرناک می‌کند؟

بدن ما برای خنک ماندن به شدت به تعریق متکی است. هنگامی که عرق از پوست ما تبخیر می‌شود، گرما را با خود می‌برد و دمای داخلی بدن ما را کاهش می‌دهد، با این حال، در رطوبت بالا، هوا به شدت مملو از بخار آب است. این امر تبخیر عرق ما را بسیار سخت‌تر می‌کند و اثر خنک‌کنندگی آن را کاهش می‌دهد.

رطوبت بالا مانع از عملکرد مؤثر فرآیند تنظیم دمای طبیعی ما می‌شود و خنک ماندن بدن در شرایط گرم را بسیار دشوارتر می‌کند.

پروفسور ویلیام از محققان این تحقیق گفت: اگر نتوانید بدن خود را تا دمای زیر ۹۸.۶ درجه فارنهایت یا ۳۷ درجه سانتی‌گراد خنک کنید، جان خود را از دست خواهید داد. عرق اصلی‌ترین راه برای خنک‌کردن خود در هنگام گرم شدن است.

ال‌نینو و گرم شدن زمین منجر به رطوبت گرمسیری می‌شود

افزایش مداوم دمای زمین که به‌عنوان گرمایش جهانی شناخته می‌شود، باعث افزایش میزان بخار آب در جو می‌شود به این دلیل که هوای گرمتر می‌تواند رطوبت بیشتری را در خود نگه دارد.

ال نینو، الگوی آب‌وهوایی طبیعی است که باعث گرم شدن اقیانوس آرام گرمسیری می‌شود. این امر تبخیر را بیشتر می‌کند و مقدار زیادی هوای گرم و مرطوب را به اتمسفر می‌فرستد.

نتایج این تحقیق در Geophysical Research Letters منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری ایسنا