العلاقة بين درجات الحرارة وارتفاع الطائرة

كتابة: خلود صلاح آخر تحديث: 03 مايو 2022 , 04:06

كم ستكون درجة الحرارة عند ارتفاع 33000 قدم

مع زيادة الارتفاع فإن عدد جزيئات الهواء يتناقص، مما يؤدي إلى انخفاض ​​متوسط ​​طاقة الهواء الحركية، وبالتالي تكون النتيجة انخفاض في درجة حرارة الهواء مع زيادة الارتفاع، ومن الجدير بالذكر أنه في طبقة الستراتوسفير عندما يزداد الارتفاع، تزداد درجة حرارة الهواء، أما في طبقة التروبوسفير فإن درجة الحرارة تنخفض مع ازدياد الارتفاع، وفي حين أن مرور أشعة الشمس من خلال الارتفاعات العالية للوصول إلى سطح الأرض، ولكن يمكن القول بإن السطح أفضل بكثير في امتصاص الحرارة الشمسية، والإجابة على سؤال كم ستكون درجة الحرارة عند ارتفاع 33000 قدم هي 37,5 فهرنهايت (موجب). [1]

اذا كانت درجه الحراره السلسيوس = درجه الحراره فهرنهايت

إن السلسيوس أحد وحدات درجات الحرارة التي تم اشتقاقها من النظام الدولي للوحدات (SI)، ويتم تعريفها وفقًا إلى وحدة درجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات، وفي منهج مادة العلوم يُمكن أن يكون من المقرر على الطلاب دراسة وحدة السلسيوس، ومن الجدير بالذكر أنه إذا كانت درجة الحرارة السلسيوس = درجة الحرارة فهرنهايت – 32 ÷ 1,8 فسوف تكون درجة الحرارة عند ارتفاع 33000 قدم بدرجة الحرارة السيليزية تبلغ 46,4.

ما هي العلاقة ما بين درجات الحرارة وارتفاع الطائرة

إن العلاقة ما بين درجات الحرارة وارتفاع الطائرة هي علاقة عكسية، إذ أن درجات حرارة الهواء العالية تؤثر على طبيعة كيفية طيران الطائرات، وهذا يدل على أن أداء إقلاع الطائرة يمكنه أن يكون ضعيفًا في الأيام ذات درجة الحرارة العالية، فكمية الرفع التي يتم توليدها من جناح الطائرة تتأثر بكثافة الهواء، ومن الجدير بالذكر أن كثافة الهواء في الغالب ما تعتمد بدورها على درجة حرارة الهواء والارتفاع، إذ يترتب على درجات الحرارة العالية والارتفاعات الأعلى تقليل الكثافة.

وكلما تنخفض كثافة الهواء فيجب على الطائرة أن تسافر بصورة أسرع من أجل تكوين قوة رفع تكفي للإقلاع، كما أنها سوف تستغرق مساحة أكبر من المدرج للوصول إلى السرعة الأكبر، وبالاعتماد على طول مدرج المطارات فسوف تستخدم بعض الطائرات وقودًا أكثر، وبالتالي من الممكن أن تتعرض إلى خطر نفاد الغرفة قبل أن تصل إلى السرعة الكافية، وحينما يحدث ذلك، فإن الحل الوحيد هو أن يتم تقليل حمولة الطائرة حتى يتم خفض سرعة الإقلاع المطلوبة من خلال نقل الركاب والأمتعة والبضائع، وهذا يُعرف بتقييد الوزن. [2]

الطيران في درجات الحرارة المرتفعة

حتى يتم فهم سبب تحكم درجة حرارة الهواء في إقلاع رحلة طائرة أو منعها يجب في الأول معرفة أن الطيارين ومهندسي الطيران يهتمون بالتفكير في الغلاف الجوي المليء بالغاز على أنه سائل، إذ تتفاعل الطائرات مع الهواء بصورة مشابه لطريقة تفاعل البشر مع المياه عندما يطفون فوقه، فحينما تُبحر طائرة ما على المدرج، فإنها تتحرك عكس طيار الهواء، وهذا يرجع إلى إحدى القواعد الأساسية في الفيزياء، وهي أن كل فعل يأتي مع رد فعل مساوٍ ومعاكس، وبالتالي يندفع الهواء للخلف. ويتم ترجمة ذلك الرد إلى قوة الرفع، وهو الاسم العلمي للقوة التي تقوم بدفع الطائرات في السماء.

إلا أن درجات الحرارة التي تكون أعلى من المتوقع تتداخل مع طريقة دفع الهواء للخلف، كما يكون الحال مع المياه، ولذا فإن إضافة الحرارة إلى الهواء تقوم بفصل الجزيئات وفرض مساحة أكبر بينها، وهكذا فإن الأيام الحارة تُشير إلى أن كثافة الهواء التي توجد فوق المدرج مباشرة تقل، ووفقًا لأن درجات الحرارة العالية تعمل على إضعاف الغلاف الجوي، فإن جزيئات الأكسجين تنتشر بعيدًا عن بعضها البعض، مع انخفاض جزيئات الهواء المندفعة إلى الخلف أسفل أجنحة الطائرة، فيفشل الهواء في توليد قوة كافية للإقلاع، وفي حال كانت الحرارة مرتفعة جدًا والهواء رقيقًا للغاية، فقد تحصل الطائرة على فرصة للإقلاع فور أن تغرب الشمس وتنخفض درجة الحرارة. [3]

هل توجد درجة حرارة لا تسمح للطائرات التجارية بالإقلاع

ليست كل درجات الحرارة يكون مسموحًا فيها بالطيران، أي أنه نعم يوجد درجة حرارة قصوى موضوعة في مخططات الأداء، وفي حال تجاوزت درجة الحرارة تلك القراءة، فلن تتمكن للرحلة من المغادرة، إذ أنه في درجات الحرارة المرتفعة جدًا، من الممكن أن يكون وزن الحمولة الذي يمكن أن تحمله الطائرة محدودًا، وفي بعض الأحيان يكون من الضروري تفريغ الحمولة أو الركاب لأن الهواء الساخن ليس كثيفًا، وبالتالي يقلل من الرفع المتاح. [4]

نصائح للطيران في الجو الحار

هناك مجموعة من النصائح التي يجب التعرف عليها قبل التحليق في الهواء بالطائرة أثناء ارتفاع درجات الحرارة، حتى لا تؤثر على الطائرة وتتسبب في سقوطها ووقوع حادثة، مما يشكل خطورة على حياة الركاب في الرحلة، ويمكن ذكر هذه النصائح فيما يلي: [5]

  •  في حال عزم النية على الدوران السريع

وذلك بالنسبة للطائرة بعد قيامها بالهبوط، فيجب الحرص على جعل المحرك باردًا، من خلال فتح الغطاء بعد وقف التشغيل،
Avgas كما سوف يكون هناك متطاير، مما يدل على أنه حينما يتم تسخينه، سيتحول من الحالة السائلة إلى الغازية، وعندما يتم هذا، فإن المضخة المخصصة للوقود ستكون غير قادرة على تنفيذ وظيفتها (ليس من السهل ضخ البخار في الأنبوب، ولكنه من الأسهل ضخ السائل عبره)، بالإضافة إلى أن المشكلات تبدأ حين يتم وقف تشغيل المحرك، وعندما يُغلق محركًا مرتفع الحرارة، تسخن خطوط الوقود، وبالتالي يتبخر، وحينما يمتلك القارئ قفل للبخار، فإن الوسيلة الوحيد هي ضخ كمية من الوقود خلال الخطوط، وغالبًا ما يحدث هذا بمضخة دفع، ومن ثم يندفع الوقود المتبخر إلى الخارج من الخطوط، بينما ذلك يفتعل مشكلة أخرى، والتي تكون إغراق المحرك، نتيجة عدم توفر طريقة من أجل المعرفة بالضبط متى سيتطهر الوقود المتبخر من خطوط الحاقن، إذ أنه من السهل إغراق المحرك في عملية كتلك.

  • عدم تجاهل ارتفاع الكثافة

حينما يكون الهواء دافئًا أكثر من المعتاد، فإن يصبح أقل كثافة وبالتالي يقل الأداء، ومن الجدير بالذكر أن درجة الحرارة القياسية عند مستوى سطح البحر تكون 15 درجة مئوية، أو 59 درجة فهرنهايت، وخلال التحليق فإن درجة الحرارة تقل بمقدار درجتين مئويتين لكل 1000 قدم.

  • الطيران في الصباح أو المساء لتجنب الاضطرابات الحرارية

مع ارتفاع درجة حرارة الجو، تؤدي أعمدة الهواء المرتفعة إلى حدوث بعض الاضطرابات، وبالتالي يكون من الصعب تحمل الارتفاع العالي، وبالتالي تتسبب في إصابة الركاب بالتعب، ولذا يكون من الأفضل التحليق في الصباح الباكر، والابتعاد عن الحرارة المرتفعة.

  • السفر مبكرًا في العواصف الرعدية الصيفية

إن العواصف الرعدية التي تصاحب الكتلة الهوائية تُعتبر من أكثر العواصف التي سوف يتم مواجهتها في الصيف، فهي تتشكل كل يوم تقريبًا في العديد من المناطق وخاصةً في الولايات المتحدة، وفي الغالب ما تستمر إلى أقل من ساعة، وتبدأ بركام ضخم ينطلق للأعلى، ثم ينزل عمود مطر إلى أسفل، ويتكون سندان، وفي أغلب الحالات كلما كان السفر مبكرًا في اليوم تقل احتماليات مواجهة العواصف الرعدية، وعند السفر عند الضاحية، من الأفضل مراقبة مناطق الضغط المنخفض والجبهات، فكلاهما قد يتسببا في ظهور مناطق كبثيرة من العواصف الرعدية، ومن الجدير بالذكر أن العواصف الرعدية تؤدي إلأى تكوين ثلاثة مكونات وهي: الرطوبة، عدم الاستقرار، حركة الرفع.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى