Прoсмoтрoв:
946
Кoммeнтaриeв:
1

Вы кoгдa-нибудь зaдумывaлись пoчeму для пoлeтa в космос требуются специальные ракеты? Почему нельзя сесть в обычный самолет и отправиться в межпланетное путешествие? Разберемся в этом материале что нужно для того, чтобы самолет оставался в воздухе и почему на них летают только в пределах нашей планеты.

Высота полета авиалайнеров

Насколько известно, гражданские пассажирские авиалайнеры летают на высоте примерно 10 километров. В зависимости от массы, размеров и мощности самолеты летают в диапазоне от 9 до 12 километров. Такая высота выбрана не случайно — именно на этих высотах воздушные судна расходуют меньше всего топлива при оптимальной скорости.

В авиации имеются специальные правила для направлений полета в разные стороны. Для самолетов, которые летят в направлении востока, юго-востока и северо-востока выбирается воздушный коридор от 9 до 11 километров. А для воздушных судов, летящих в направлении запада, северо-запада и юго-запада — от 10 до 12 километров.

Ниже 9 километров самолетам летать просто не выгодно, поскольку плотность воздуха на такой высоте слишком большая, чтобы поддерживать нужную скорость при оптимальном расходе топлива. Но почему бы тогда не взлететь выше 12 километров, где плотность воздуха очень низкая?

Двигатели

Причина заключается в том, что для работы турбореактивных двигателей самолета необходим воздух. Во время полета, турбины двигателя засасывают кислород, который смешивается с горючим, что в итоге при сгорании дает реактивную тягу. Воздух в данном случае играет роль окислителя, без которого процесс сгорания топлива будет просто невозможным. То есть без воздуха двигатели не будут работать и самолет не сможет лететь.

Строение турбореактивного двигателя

Космическим ракетам же воздух не нужен, поскольку в их топливе уже имеется окислитель, находящийся там как правило в жидком виде. При взлете ракета сжигает тонны топлива, поднимаясь ввысь за счет невероятно сильной реактивной тяги. Но что, если поставить на самолет ракетные двигатели? К сожалению, это невозможно, потому что самолет имеет совсем не предназначенную для полета в космос конструкцию. К тому же для ракетных двигателей необходимы огромные топливные цистерны. И даже прикрепив эти топливные резервуары, горючего хватит буквально на несколько минут.

Крылья

Самолет обладает крыльями именно по причине воздуха. Во время полета, воздух обтекает крылья, особая конструкция которых создает разность давления под и над крылом. Получается, что из-за высокой скорости воздух дает опору.

Когда поток воздуха врезается в крыло, то он разделяется на две части. По причине конструктивных особенностей, над крылом создается зона пониженного давления, а следовательно под крылом — повышенного. Именно эта разница и толкает самолет вверх. А следовательно, чем сильнее поток встречного ветра, тем сильнее подъемная сила.

Работу крыла можно продемонстрировать наглядным опытом. Для этого достаточно взять лист бумаги и начать дуть на его верхнюю часть в горизонтальном направлении. Таким образом создастся разность давления над и под листком и он примет положение в направлении потока воздуха.

Опыт с бумагой

Именно по этой причине самолеты не могут летать выше 12 километров — плотности воздуха просто не достаточно, чтобы огромный самолет мог оставаться «на плаву».

Гравитация

Поскольку в космосе нет воздуха, то там неоткуда взяться ни подъемной силе, ни окислителю для топлива. Но даже если опустить этот факт, пассажирский лайнер все равно не смог бы улететь от Земли. Всему причиной гравитация. Чтобы вырваться из гравитационных уз нашей родной планеты, потребуется разогнать скорость более чем в 40 раз превышающую максимальную скорость, например, самолета Боинг 747.

Гравитационная «яма» Земли