Γιατί είναι δύσκολο για τα αεροπλάνα να προσγειωθούν/απογειωθούν όταν έχει πολύ ζέστη;

Ένα αεροπλάνο πετάει επειδή έχει μεγάλη δύναμη που το σπρώχνει προς τα πάνω. Αυτή η δύναμη ονομάζεται ανύψωση. Όσο περισσότερα μόρια αέρα χτυπούν τα φτερά ενός αεροπλάνου, τόσο περισσότερο ανυψώνεται το αεροπλάνο. Ο ζεστός αέρας έχει λιγότερα μόρια αέρα από τον κρύο αέρα, επομένως είναι πιο δύσκολο για ένα αεροπλάνο να δημιουργήσει ανύψωση όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή. Οι αεροπορικές εταιρείες συχνά δεν πετούν όταν έχει πολύ ζέστη επειδή είναι πιο δύσκολο να απογειωθείτε και να πετάξετε.

Ο λόγος είναι απλός:όσο περισσότερα μόρια χτυπούν τα φτερά του αεροπλάνου σας, τόσο περισσότερη ανοδική δύναμη (ή ανύψωση) δημιουργείται, που είναι ακριβώς αυτό που θέλετε. Γι' αυτό δεν είναι επιθυμητό να απογειώνεστε σε ιδιαίτερα ζεστές μέρες, επειδή η πυκνότητα του αέρα είναι χαμηλότερη.

Για να κατανοήσουμε γιατί η υπερβολική ζέστη δημιουργεί προβλήματα κατά την προσγείωση ή την απογείωση ενός αεροπλάνου, είναι επιτακτική ανάγκη να καταλάβουμε πρώτα πώς πετάει ένα αεροπλάνο.

Πώς πετούν τα αεροπλάνα;

Ίσως έχετε ακούσει ανθρώπους να απαντούν σε αυτήν την ερώτηση με την κλασική εξήγηση «τα φτερά του αεροπλάνου δημιουργούν ανύψωση, η οποία το βοηθά να πετάξει». Αν και αυτό δεν είναι λάθος, δεν παρουσιάζει ολόκληρη την εικόνα, ειδικά για κάποιον που δεν καταλαβαίνει τι σημαίνει «ανύψωση».

Λοιπόν, η πτήση ενός αεροπλάνου έχει να κάνει με την αρχή της ορμής, η οποία δηλώνει ότι η συνολική δύναμη σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τον ρυθμό μεταβολής της ορμής (όπου η ορμή αντιπροσωπεύεται από το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητας). Αυτή η αρχή μπορεί πραγματικά να συναχθεί με τον ακόλουθο τρόπο:

Τώρα, σκεφτείτε την αλλαγή της ορμής των μορίων του αέρα που συγκρούονται με το αεροπλάνο καθώς κινείται στον αέρα. Καθώς τα φτερά του αεροπλάνου χτυπούν αυτά τα μόρια, αλλάζουν ορμή, κάτι που προφανώς απαιτεί κάποιο είδος δύναμης.

Θυμάστε τον τρίτο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα; Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Ως εκ τούτου, η δύναμη που ασκούν τα φτερά στα μόρια είναι του ίδιου μεγέθους με τη δύναμη που ασκούν τα μόρια στα φτερά. Αυτό παρέχει μια ανοδική δύναμη στα φτερά (την οποία οι άνθρωποι αποκαλούν «ανύψωση»), καθώς και μια δύναμη προς τα πίσω (που ονομάζεται «αεροδυναμική έλξη» ή απλά «έλκουσα»). Και οι δύο αυτές δυνάμεις εμφανίζονται σε ζεύγη. Δεν μπορεί να υπάρξει ανύψωση χωρίς σύρσιμο.

Η ανύψωση βοηθά το αεροπλάνο να πετάξει, ενώ η αεροδυναμική έλξη το επιβραδύνει συνεχώς. Καθώς ένα αεροπλάνο πρέπει να κινηθεί για να δημιουργήσει ανύψωση, απαιτεί κάποια εξωτερική ώθηση, η οποία το βοηθά να πηγαίνει πολύ γρήγορα. Όχι μόνο αυτό, αλλά χρειάζεστε επίσης ώση για να εξουδετερώσετε την έλξη που βιώνει το αεροπλάνο μόλις βρεθεί στον αέρα και πετάξει.

Πώς επηρεάζεται η πτήση ενός αεροπλάνου από τη θερμοκρασία;

Ίσως γνωρίζετε ήδη ότι εάν η θερμοκρασία είναι υψηλή σε μια συγκεκριμένη περιοχή, τότε η πυκνότητα του αέρα σε αυτήν την περιοχή θα ήταν χαμηλή. Με άλλα λόγια, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερη είναι η πυκνότητα του αέρα, ή θα μπορούσαμε να πούμε, τόσο λεπτό τον αέρα.

Τώρα, ο λεπτός αέρας σημαίνει ότι έχει λιγότερα μόρια αέρα. Αυτό είναι πρόβλημα. Γιατί;

Επειδή για να δημιουργήσετε μεγάλη ποσότητα ανύψωσης, χρειάζεστε μεγάλη ποσότητα μορίων αέρα. Αν πετάτε απλά έναν χαρταετό, τότε δεν θα απαιτούσατε πολλά μόρια αέρα, αλλά όταν μιλάμε για πτήση με αεροπλάνο, δηλαδή έναν τεράστιο μεταλλικό σωλήνα που περιέχει μερικές εκατοντάδες επιβάτες, προφανώς χρειάζεστε έναν τεράστιο αριθμό μόρια αέρα γύρω από το αεροπλάνο σας, ανεξάρτητα από το αν προσγειώνεστε ή απογειώνεστε.

Ο λόγος είναι απλός:όσο περισσότερα μόρια χτυπούν τα φτερά του αεροπλάνου σας, τόσο περισσότερη ανοδική δύναμη (ή ανύψωση) δημιουργείται, που είναι ακριβώς αυτό που θέλετε. Γι' αυτό δεν είναι επιθυμητό να απογειώνεστε σε ιδιαίτερα ζεστές μέρες, επειδή η πυκνότητα του αέρα είναι χαμηλότερη.

Επιπλέον, εάν η πυκνότητα του αέρα είναι χαμηλότερη, τότε η καύση του καυσίμου είναι λιγότερο αποδοτική, πράγμα που θα σήμαινε λιγότερη παραγωγή ισχύος από τους κινητήρες αεριωθούμενου αέρα. Αυτό είναι ένα άλλο μειονέκτημα της απογείωσης σε μια ιδιαίτερα ζεστή μέρα.

Αλλά δεν μπορείτε να αλλάξετε τον καιρό, σωστά; Πρέπει λοιπόν να βρείτε τρόπους να αντιμετωπίσετε αυτό το ζήτημα. Το ερώτημα είναι τι μπορείτε να κάνετε;

Βοήθεια για μεγαλύτερους διαδρόμους

Υπάρχουν πολλά αεροδρόμια σε όλο τον κόσμο που εμπίπτουν στην κατηγορία των αεροδρομίων «ζεστά και υψηλά» – αεροδρόμια όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι ασυνήθιστα υψηλή και βρίσκονται σε υψηλά υψόμετρα (τουλάχιστον, υψηλότερα από τα τυπικά αεροδρόμια).

Το αεροδρόμιο του Ντένβερ είναι ένα από τα πολλά «καυτά και ψηλά» αεροδρόμια σε όλο τον κόσμο. (Φωτογραφία :Pixnio)

Εάν θέλετε να προσγειώσετε το αεροπλάνο σας σε ένα από αυτά τα «καυτά και ψηλά» αεροδρόμια, θα χρειαστείτε επίσης μεγαλύτερους διαδρόμους προσγείωσης. Με αυτόν τον τρόπο, θα μπορούσατε να δημιουργήσετε περισσότερη ορμή πριν από την απογείωση, η οποία θα παρείχε περισσότερη ενέργεια για την επακόλουθη ανάβαση στον ουρανό (για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τους μεγαλύτερους διαδρόμους, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο).

Μειώστε το φορτίο του αεροπλάνου

Η μείωση του συνολικού φορτίου του αεροπλάνου το βοηθά να απογειώνεται σχετικά εύκολα σε μια ζεστή μέρα, καθώς ένα ελαφρύτερο αεροπλάνο χρειάζεται λιγότερη ανύψωση από ένα βαρύτερο αεροπλάνο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αεροπορικές εταιρείες συχνά δεν γεμίζουν πλήρως τις θέσεις τους σε ορισμένα αεροδρόμια τις ιδιαίτερα ζεστές μέρες. Επίσης, μπορεί να μεταφέρουν λιγότερα καύσιμα. Στη συνέχεια, μπορούν να προσγειωθούν και να ανεφοδιαστούν με καύσιμα σε ένα πιο δροσερό αεροδρόμιο. Εύκολο peasy!

Μην απογειωθείτε εξαρχής

Αυτή είναι μια πολύ προσεγμένη επιλογή, δεν θα λέγατε;

Εάν η μέρα είναι πολύ ζεστή και δεν είστε σίγουροι αν το μήκος του διαδρόμου θα σας δώσει αρκετή ορμή πριν την απογείωση, είναι καλύτερο να παραμείνετε προσγειωμένοι παρά να ρισκάρετε να πετάξετε. Στην πραγματικότητα, αυτό κάνουν οι περισσότερες αεροπορικές εταιρείες σε ορισμένα αεροδρόμια τα καλοκαίρια αιχμής.