Питали ли сте някога колко високо летят самолети? Отговорът е лесен за разбиране, когато си спомните как работи полетът за самолета. Всеки предмет, който се движи във флуид, е под въздействието на четири сили, влачене, повдигане, тежест и тяга. Нетната сума трябва да бъде положителна, така че влиянието на тягата и повдигането да поддържа равнина във въздуха. Тягата и повдигането зависят от плътността на въздуха. Така че е по-лесно да се постигне идеалното повдигане и тяга при по-високи кота, отколкото при по-ниски коти. И така, колко високо лети самолет, не е фиксирано, с изключение на границата на вакуума на пространството, където атмосферата става твърде тънка, за да работи аеродинамиката.
Повдигането и тягата са основните сили, които правят възможно полета. Докато те са по-големи от теглото или влаченето, самолетът ще лети. Тягата е ускорението напред, произведено от двигателя на самолета. Колкото по-малко плътен е въздухът, толкова повече тяга трябва да създаде самолет, за да създаде необходимия асансьор. Пълното обяснение е доста сложно, но най-добрият начин да се каже е, че всеки самолет има максимално условие, което постига да лети. Този максимум е най-добрата възможна комбинация от плътност, скорост и лифт за летене на самолета. Ето защо височината, на която може да лети самолет, може да варира толкова много. Зависи от нуждите на самолета.
Добър пример са търговските турбо джетове. Турбо джетове летят под скоростта на звука. Те също тежат много. За да достигнете оптимални полетни условия и да летите със скорост, достатъчно удобна, за да направи пътуването със самолет полезно, повечето търговски самолети летят на 30 000 фута. Това е достатъчно високо, че самолетът има най-малко съпротивление и може да достигне максималната скорост, която двигателите му могат да произведат безопасно. Свръхзвуков кораб като изтребители и шпионски самолети могат да летят много по-високо. Това е така, защото проектирането на самолета улеснява самолета да се съпротивлява на влаченето и създава по-голяма тяга, за да компенсира по-тънкия въздух.
Така виждаме, че колко високо може да лети самолет се определя от използването му, влаченето, повдигането, тягата и теглото. Знаем също, че абсолютната граница на равнините ще бъде там, където въздухът стане твърде тънък, за да действа като течност, която е най-горното ниво на атмосферата. В момента ученият търси да се възползва от това горно ниво на атмосферата, за да помогне на самолетите да летят още по-бързо. Въпреки това все още има бариери като триене и дизайн на двигателя.
Написахме много статии за самолети за Space Magazine. Ето статия за най-големия самолет и ето статия за снимки на самолети.
Ако искате повече информация за самолетите, разгледайте тези статии от Как работят неща. Ето статия за това как летят самолетите.
Записахме и цял епизод на Astronomy Cast all GPS Navigation. Чуйте тук, Епизод 212: GPS навигация.
Източници:
НАСА
Как нещата работят
