Vai esat kādreiz jautājuši, cik augstu lidmašīnas lido? Atbildi ir viegli saprast, atceroties, kā darbojas lidojums ar gaisa kuģi. Jebkurš priekšmets, kas pārvietojas šķidrumā, ir četru spēku, vilkšanas, pacelšanas, svara un vilces spēka ietekmē. Neto kopskaitam jābūt pozitīvam, lai vilces un celšanas ietekme noturētu plakni gaisā. Vilces spēks un pacelšanās ir atkarīgi no gaisa blīvuma. Tāpēc ir vieglāk sasniegt ideālu pacelšanu un vilces spēku augstākā augstumā nekā zemākā pacēlumā. Tātad, cik augstu lidmašīna lido, nav noteikts, izņemot telpas vakuuma robežu, kur atmosfēra kļūst pārāk plāna, lai aerodinamika darbotos.
Pacelšana un vilce ir galvenie spēki, kas ļauj veikt lidojumu. Kamēr tie būs lielāki par svaru vai vilkmi, lidmašīna lidos. Vilces spēks ir paātrinājums uz priekšu, ko rada lidmašīnas motors. Jo mazāk gaisa ir blīvs, jo lielāku vilci lidmašīnai vajadzētu radīt, lai izveidotu nepieciešamo pacēlumu. Pilns paskaidrojums ir diezgan sarežģīts, bet labākais veids, kā izteikt, ir tas, ka katrai lidmašīnai ir maksimālais stāvoklis, kādu tā spēj lidot. Šis maksimums ir labākā iespējamā blīvuma, ātruma un celšanas kombinācija, lai lidotu ar lidmašīnu. Tāpēc augstums, ar kādu lidmašīna var lidot, var tik ļoti atšķirties. Tas ir atkarīgs no lidmašīnas vajadzībām.
Labs piemērs ir komerciālās turboreaktīvās automašīnas. Turbo sprauslas lido zem skaņas ātruma. Arī sver daudz. Lai sasniegtu optimālus lidojuma apstākļus un lidotu ar pietiekami ērtu ātrumu, lai padarītu gaisa satiksmi rentablu, vairums komerciālo lidmašīnu lido 30 000 pēdu augstumā. Tas ir pietiekami augsts, lai lidmašīnai būtu vismazākais vilkšanas ātrums un tā varētu sasniegt maksimālo ātrumu, ko droši var radīt dzinēji. Virsskaņas kuģi, piemēram, iznīcinātāji un spiegu lidmašīnas, var lidot daudz augstāk. Tas notiek tāpēc, ka tie, veidojot plakni, ļauj lidmašīnai vieglāk pretoties vilkšanai un rada lielāku vilci, lai kompensētu plānāku gaisu.
Tātad mēs redzam, ka to, cik augstu lidmašīna var lidot, nosaka tā izmantošana, vilkšana, pacēlums, vilce un svars. Mēs arī zinām, ka plaknes absolūtā robeža būs tur, kur gaiss kļūst pārāk plāns, lai darbotos kā šķidrums, kas ir atmosfēras augšējais līmenis. Šobrīd zinātnieks vēlas izmantot šo atmosfēras augšējo līmeni, lai palīdzētu lidmašīnām lidot vēl ātrāk. Tomēr joprojām pastāv šķēršļi, piemēram, berze un motora konstrukcija.
Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par lidmašīnām žurnālam Space. Šis ir raksts par lielāko lidmašīnu, un šeit ir raksts par lidmašīnu attēliem.
Ja vēlaties iegūt vairāk informācijas par lidmašīnām, skatiet šos rakstus vietnē How Stuff Works. Šis ir raksts par to, kā lido lidmašīnas.
Mēs esam ierakstījuši arī visu epizodi no astronomijas, kas ievada visu GPS navigāciju. Klausieties šeit, epizode 212: GPS navigācija.
Avoti:
NASA
Kā lietas darbojas
