میرنیوز
چرا هواپیماها نباید در گرمای شدید از زمین بلند شوند؟
2021-04-06T08:10:56+04:30
به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، 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.
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 نمی توانند در گرمای شدید پرواز کنند؟
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 فناوری های هوافضا با تغییرات آب و هوایی هستند و تا آن زمان، احتمال زمین گیر شدن هواپیماها به دلیل گرمای شدید ادامه خواهد داشت.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز هواپيما گرمای شدید هوا
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
