CUM AFECTĂ TEMPERATURA ȘI ELEVAREA AVIOANELOR; FIERBINTE; ÎNALT
Recent, într-unul dintre tweet-urile mele, am menționat subiectul aeroporturilor „fierbinți și înalte” și unii curioși, cu o bună judecată, mi-au aruncat câteva întrebări la care voi încerca să răspund în același timp cu acest articol. Termenul este necunoscut pentru mulți oameni care călătoresc în mod regulat cu avionul și chiar pentru mulți piloți sportivi sau ultra-ușori care nu sunt conștienți de limitările ridicate de temperaturile ridicate de vară din emisfera nordică sau din sudul emisferei sudice.
Densitate Altitudine (DA).
Să păstrăm o comandă. Pentru a înțelege bine „Hot & High”, trebuie să explicăm bine ce este altitudinea densității ca pilon al articolului. Trebuie să ținem cont de acest factor care, invizibil și cu un impact mare, afectează performanțele aeronavei. Poate cel mai important factor dintre toți cei care afectează când sosesc temperaturile ridicate.
Avionul folosește mijloace aerodinamice pentru a genera ridicare, cum ar fi aripa sau stabilizatoarele sale, atât verticale cât și orizontale, iar mediul în care are loc este aerul. În plus, motoarele folosesc aerul pentru a efectua arderea sau tracțiunea dacă vorbim despre elice.
Aerul este considerat un fluid care, la creșterea temperaturii sale, se dispersează moleculele care îl compun (densitatea aerului scade). Dacă, pe de altă parte, temperatura acesteia ar scădea, moleculele ar ocupa mai puțin spațiu unul față de celălalt, reducând volumul pe care îl ocupă (densitatea aerului crește). Aceasta este cunoscută sub denumirea de densitatea aerului.
Conform International Standard Atmosphere (ISA), temperatura la nivelul mării este stabilită la 15 ° C și, pe măsură ce urcăm 300 de metri în atmosferă, trebuie să scadă cu 2 ° C. Prin urmare, cu raționamentul anterior, am putea spune că la urca 300 m. de la nivelul mării, dacă temperatura este de 20 ° C, am descoperi că densitatea aerului este mai mică decât ar trebui să avem. Adică temperatura este cu 7 ° C mai mare decât ISA (ISA + 7).
Dacă luăm în atmosferă cei doi parametri de temperatură și densitate a aerului în același timp, densitatea aerului scade în ciuda scăderii temperaturii pe măsură ce creștem. Acest lucru se datorează faptului că presiunea aerului scade într-o proporție mai mare decât temperatura.
Acestea fiind spuse, ce este altitudinea densității? Ei bine, este altitudinea, a cărei densitate a aerului ar corespunde densității stabilite în atmosfera ISA. Adică, dacă suntem în Madrid, a cărui altitudine este de 2.000 de metri. (600 m.), Dacă temperatura sa ar fi de 11 ° C, am spune că altitudinea densității sale, de acum înainte DA, este de 2.000 de picioare. Dacă, dimpotrivă, temperatura ar fi de 17 ° C, când suntem la ISA + 6, densitatea aerului ar corespunde ca și cum am fi, nu la 2.000 de picioare, ci la 3.000 de picioare. Adică, la o înălțime de 2.000 de picioare, DA ar fi de 3.000 de picioare. Ce efecte are acest lucru asupra aeronavelor noastre?
Efectele altitudinii densității.
După cum am văzut, densitatea aerului scade odată cu ridicarea prin atmosferă. O densitate scăzută a aerului are un impact direct asupra ridicării. Dacă o aripă are o anumită suprafață pentru a genera ridicarea, o creștere a altitudinii sale de densitate (DA) ar însemna că ridicarea generată ar fi echivalentă cu o aripă cu o suprafață mai mică. Adică, ar costa avionul mult mai mult pentru a genera lift.
Acesta din urmă are un efect foarte important. Când crește ridicarea, pilotul trebuie să ridice nasul avionului, acesta este unghiul de atac. Când este ridicat, unghiul de atac se va apropia și mai mult de viteza maximă de blocare. În plus, pe măsură ce densitatea aerului scade atunci când densitatea aerului scade, unghiul de atac din care s-ar opri ar fi redus, astfel încât marja peste acesta este afectată semnificativ.
Performanța comenzilor de zbor este afectată. Răspunsul aeronavei este mai mic și necesită pilotului mai multă deviere a comenzilor pentru a obține efectul dorit. În plus, necesită o anticipare mai mare datorită răspunsului târziu al controalelor, în special în momentul aterizării, ceea ce duce în unele cazuri la o „supra-comandă” inutilă. Deși acest efect nu este semnificativ la avioanele mici, este semnificativ la avioanele mari.
Într-o altă ordine de lucruri, dacă ne aflăm într-un plan cu elice, ar genera mai puțină tracțiune, deoarece aerul are o densitate mai mică. Dacă motorul nu compensează pierderea densității aerului, puterea pe care o va da va fi mai mică decât ar fi într-o atmosferă de aer mai densă. În plus, cu temperaturi ambientale ridicate, astfel încât motorul să poată dezvolta puterea necesară, acestea funcționează la temperaturi foarte apropiate de maxim, astfel încât degradarea lor crește.
Ca urmare a acestor creșteri ale altitudinii densității, am descoperi că aeronava noastră ar avea nevoie de lungimi de pistă mai mari pentru a decola și urca cu o pantă mai mică, cu implicațiile pe care le are atunci când vine vorba de depășirea obstacolelor pe calea decolării. Am putea face echivalența că, pentru o pistă dată, în fața unei creșteri a altitudinii densității, este ca și cum ne-am scurta pista sau ne-am apropia ipotetic de obstacol pentru a curăța după decolare.
În croazieră, aeronavele comerciale sunt operate la niveluri ridicate, peste 35.000 de picioare în altitudine. Aceste niveluri sunt optime în ceea ce privește garanțiile de a putea reduce consumul de combustibil pentru a-și mări autonomia, pentru a oferi viteze mai mari și un confort mai mare pentru pasageri. Cu toate acestea, zborul la aceste niveluri implică faptul că, așa cum am văzut anterior, avioanele zboară cu margini mici pe stand. O creștere a temperaturii peste ISA poate reduce această marjă, necesitând astfel pilotul să acorde atenție evoluției sale în timpul zborului, mai ales atunci când trece peste zona ecuatorială, unde temperaturile sunt de obicei cu 10 ° C mai mari decât ISA, forțând uneori să coboare pentru a menține nivelul de securitate cu marjele sale adecvate.