Kürzlich in Phoenix, mehr als 40 Flüge wurden abgesagt aufgrund der extremen Hitze, die sich näherte 50 Grad Celsius . Überraschenderweise waren die Stornierungen nicht auf eine Überhitzung des Flugzeugs oder eine Fehlfunktion der Triebwerke zurückzuführen. Vielmehr können Flugzeuge bei heißem Wetter einfach nicht genug Auftrieb erzeugen.
Um zu verstehen, warum einige Grundkenntnisse darüber erforderlich sind, wie Flugzeuge Auftrieb erzeugen und wie Umweltfaktoren die Flugweise eines Flugzeugs beeinflussen können.
Wie ein Flugzeug Auftrieb erzeugt
Der einzige grundlegende Prozess, der das Fliegen von Flugzeugen ermöglicht, ist die Fähigkeit, ausreichend Auftrieb zu erzeugen. Ohne Auftrieb gibt es keinen Flug.
Ein Auftrieb entsteht, wenn ein fester Gegenstand den Gasstrom dreht. Das Gas strömt in eine Richtung und der Auftrieb in die andere Richtung. Der Effekt ist ein direktes Ergebnis des dritten Newtonschen Wirkungs- und Reaktionsgesetzes.
[Bildquelle : NASA ]
Im Fall eines Flugzeugs kollidiert ein schräger Flügel mit Luftpartikeln und ändert deren Impuls. Der Flügel drückt Luftmoleküle nach unten und drückt sie unweigerlich wieder nach oben, wodurch der Flügel angehoben wird.
Sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Flügels tragen zur Umlenkung der Luft bei, um Auftrieb zu erzeugen. Der Flügel ändert die Geschwindigkeit der Luft, die die Auftriebskraft erzeugt. Im normalen Flug wird die Kraft normalerweise nach unten gerichtet, um das Flugzeug nach oben zu drücken.
Die Form eines Flügels lenkt den Luftstrom nach unten und erzeugt einen Hochdruckpunkt an der Unterseite des Flügels. Im oberen Teil des Flügels bleibt der Druck niedriger. Infolgedessen gibt es eine Nettokraftrichtung nach untendas schiebt das Flugzeug in den Himmel.
Das Ändern der Geschwindigkeit eines Gases ist der vorherrschende Faktor, der zur Auftriebskraft beiträgt, die ein Flugzeug in der Luft schwebt. Der entscheidende Teil, um ein Flugzeug in der Luft zu halten, ist seine Fähigkeit, einen hohen Druck unter dem Flügel aufrechtzuerhalten, der ausreicht, umhalte das Flugzeug in der Luft.
Das Erzeugen eines Auftriebs ist nicht schwierig. Ein Flugzeug mit Vorwärtsdynamik möchte natürlich unter den richtigen Bedingungen fliegen. Unter den falschen Bedingungen kann ein Flugzeug jedoch nur schwer abheben.
Niederdruck, wenig Druck
Es ist bekannt, dass die obere Atmosphäre viel dünner ist als auf Meereshöhe. Höhere Flughöhen haben weniger dichte Luft, was es für Flugzeuge schwierig macht, einen ausreichenden Auftrieb zu erzeugen. Die Luftmoleküle sind viel weiter verteilt, was weniger Luft bedeutetkommt mit dem Flügel in Kontakt.
In großen Höhen müssen Flugzeugtriebwerke härter arbeiten, um genügend Schub zu erzeugen, um das Flugzeug mit hoher Geschwindigkeit in Bewegung zu halten, damit genügend Luft unter und über den Flügel strömen kann, um den Druckgradienten zu erzeugen und Auftrieb zu erzeugen.
Genau wie in der oberen Atmosphäre führt heißes Wetter jedoch auch zu einer Abnahme der Luftdichte. Mit steigender Temperatur breiten sich Luftmoleküle aus und erzeugen eine geringere Luftdichte.
Bei heißem Wetter und in großen Höhen bedeutet weniger dichte Luft, dass die Flügel weniger "Zeug" drücken und Auftrieb erzeugen müssen. Wenn ein Flugzeug unter solchen Bedingungen abhebt, muss es viel schneller fliegen, bevor es erzeugen kanngenug Auftrieb zum Abheben. Der Effekt wird durch den Sauerstoffmangel verstärkt, den der Motor für die Verbrennung benötigt, wodurch die Leistung des Motors gehemmt wird.
Leider leiden Propeller- oder Lüfterblattmotoren ebenso wie die Flügel an Wirkungsgradverlusten. Aufgrund der Niederdrucksysteme kann der Motor nicht so viel Motorleistung in Schub umwandeln.
Damit ein Flugzeug in Niederdrucksystemen starten kann, ist im Wesentlichen mehr Landebahn erforderlich, damit das Flugzeug eine ausreichend hohe Fluggeschwindigkeit aufbauen kann, damit die Flügel Schub erzeugen können, während dies durch eine Verringerung der Leistungsabgabe behindert wird.
Bei steigenden Temperaturen verstärkt sich der Effekt bis zu dem Punkt, an dem es für einige Flugzeuge gefährlich wird, bei extremer Hitze abzuheben.
Obwohl die Flugzeuge bei ausreichender Landebahn starten könnten, um Geschwindigkeit aufzubauen, müssen die Flugzeuge dennoch schnell genug klettern können, um Hindernisse gegen Ende der Landebahn zu beseitigen.
Heißes Wetter und gefährliche Flugbedingungen
Sollte ein Flugzeug in großer Höhe und in einem extrem heißen Klima starten, wirken sich die Bedingungen stark auf die Steiggeschwindigkeit eines Flugzeugs aus. Wenn das Flugzeug nicht schnell genug steigen kann, hat es keinen Platz mehr und kann gegen ein Hindernis stoßen.
Vergleich der Steiggeschwindigkeit zwischen einem auf Meereshöhe startenden Flugzeug mit normalen Bedingungen und Temperaturen und einem Flugzeug, das unter heißen und hohen Bedingungen einen Start versucht. Wie durch die Neigung der Linie angezeigt, ist das heiße und das hohe Flugzeug viel langsamerSteiggeschwindigkeit. [Bildquelle : Wikipedia ]
Der Effekt hat das Flugzeug zuvor zum Absturz gebracht.
Vier Passagiere fliegen in a Stinson 108-3 165 PS einzelnes Propellerflugzeug stürzte kurz nach dem Start in den Boden. In dem unten verlinkten Video wird schockierend deutlich, dass das Flugzeug keinen Strom mehr hatte und nicht genug Schub erzeugen konnte, um die Bäume am Ende einer Landebahn zu räumen.
Die heißen Temperaturen und die große Höhe des Flughafens beeinträchtigten die Fähigkeit des Flugzeugs, einen ausreichenden Auftrieb aufrechtzuerhalten. Das Flugzeug war auch bei Temperaturen in der Nähe seines maximalen Startgewichts in Betrieb. 27 Grad Celsius
Kurz nach dem Start versuchte der Pilot, am Ende der Landebahn einen Wald zu roden. Das Flugzeug blieb jedoch stehen und stürzte gegen einen Baum, wobei der Pilot und ein Passagier an Bord verletzt wurden.
Eine brutale Erinnerung daran, nicht heiß und hoch zu fliegen
Glücklicherweise wurde niemand getötet. Das Video erinnert jedoch brutal daran, dass das Fliegen in heißen Klimazonen und Höhenlagen drastische Auswirkungen auf die Flugfähigkeiten von Flugzeugen haben kann.
In Phoenix gehen die Beamten kein Risiko ein. Das jüngste heiße Wetter in Kombination mit dem Flughafen Phoenix, der fast auf einer Höhe von fast einer Höhe schwebt. 350 Meter Über dem Meeresspiegel waren die Flugbedingungen für einige Flugzeuge äußerst gefährlich.
Obwohl es selten vorkommt, kann extreme Hitze ein Flugzeug sicher zum Absturz bringen. Wenn die Temperaturen weiter steigen, müssen Ingenieure möglicherweise die Luft- und Raumfahrttechnologien anpassen, um mit dem Wetter Schritt zu halten. Bis dahin werden Flugzeuge wahrscheinlich weiterhin geerdet seinzu extremer Hitze.
Quellen : NASA , ExperimentalAircraft
SIEHE AUCH : Hier ist der Grund, warum Flugzeugtriebwerke weiße Spiralmarkierungen aufweisen
Geschrieben von Maverick Baker