هل سبق لك أن سألت إلى أي مدى تطير الطائرات؟ الإجابة سهلة الفهم عندما تتذكر كيف تعمل رحلة الطائرات. أي جسم يتحرك في سائل يكون تحت تأثير أربع قوى ، السحب ، الرفع ، الوزن ، والدفع. يجب أن يكون الإجمالي الصافي موجبًا بحيث يحافظ تأثير الدفع والرفع على الطائرة في الهواء. يعتمد الدفع والرفع على كثافة الهواء. لذلك من الأسهل تحقيق الرفع والدفع المثالي عند الارتفاعات الأعلى من الارتفاعات المنخفضة. لذا ، لا يتم تحديد مدى ارتفاع ذبابة الطائرة باستثناء الحد من فراغ الفضاء حيث يصبح الغلاف الجوي رقيقًا جدًا بحيث لا تعمل الديناميكا الهوائية.
الرفع والدفع هي القوى الرئيسية التي تجعل الرحلة ممكنة. طالما أنها أكبر من الوزن أو السحب ، ستطير الطائرة. الدفع هو التسارع الأمامي الذي ينتج عن محرك الطائرة. كلما كان الهواء أقل كثافة ، زادت قوة الدفع التي يجب أن تنتجها الطائرة لإنشاء الرفع المطلوب. إن التفسير الكامل معقد للغاية ، لكن أفضل طريقة لوضعه هي أن كل طائرة لديها حالة قصوى تحققها للطيران. هذا الحد الأقصى هو أفضل مزيج ممكن من الكثافة والسرعة والرفع لتحلق الطائرة. هذا هو السبب في أن الارتفاع الذي يمكن أن تطير به الطائرة يمكن أن يختلف كثيرًا. يعتمد ذلك على احتياجات الطائرة.
مثال جيد هو الطائرات التوربينية التجارية. تطير الطائرات النفاثة دون سرعة الصوت. كما يزن الكثير. من أجل الوصول إلى ظروف الطيران المثالية والسفر بسرعات ملائمة بما يكفي لجعل السفر الجوي مربحًا ، تطير معظم الطائرات التجارية على ارتفاع 30.000 قدم. هذا مرتفع بما يكفي لأن الطائرة لديها أقل قدر من السحب ويمكن أن تصل إلى السرعة القصوى التي يمكن لمحركاتها إنتاجها بأمان. يمكن للطائرات الأسرع من الصوت مثل الطائرات المقاتلة وطائرات التجسس أن تطير أعلى بكثير. وذلك لأن تصميم الطائرة يجعل من السهل على الطائرة مقاومة السحب وإنتاج قوة دفع أكبر لتعويض الهواء الأقل سمكًا.
لذلك نرى أن مدى ارتفاع الطائرة يمكن أن يتحدد من خلال استخدامها والسحب والرفع والدفع والوزن. نحن نعلم أيضًا أن الحد المطلق للطائرات سيكون حيث يصبح الهواء رقيقًا جدًا بحيث لا يتصرف مثل السوائل وهو المستوى الأعلى للغلاف الجوي. يبحث العلماء الآن عن الاستفادة من هذا المستوى العلوي من الغلاف الجوي لمساعدة الطائرات على التحليق بشكل أسرع. ومع ذلك ، لا تزال هناك حواجز مثل الاحتكاك وتصميم المحرك.
لقد كتبنا العديد من المقالات حول الطائرات لمجلة الفضاء. إليك مقال عن أكبر طائرة ، وإليك مقال عن صور الطائرات.
إذا كنت ترغب في مزيد من المعلومات حول الطائرات ، فراجع هذه المقالات من How Stuff Works. إليك مقالة حول كيفية تحليق الطائرات.
لقد سجلنا أيضًا حلقة كاملة من Astronomy Cast all GPS Navigation. استمع هنا ، الحلقة 212: ملاحة GPS.
مصادر:
وكالة ناسا
كيف تعمل الاشياء
