Meteorologie şi aviaţie, cu pasiune, afecţiune şi…ştiinţă (I)

Valentina (V): „Ooof, tati, în vara aceasta iar zbor până la Nisa…şi teleportarea încă nu e la îndemâna tuturor (hohote de râs)!…Şi ştii ce frică mi-e mie de avioane şi zboruri (zâmbetul mi se stinge pe chip)…de decolare şi aterizare, de turbulenţe şi goluri de aer…”

Tata (T): „ Păi, fata tatii, poate nu ai reuşit să înţelegi pe deplin legătura dintre elementele meteorologice şi aparatele de zbor”.

V: „Tati…nu ai vrea să-mi explici mai multe, de câte ori ne întâlnim?…cum stau lucrurile în această strânsă „relaţie” dintre avioane şi meteo?”

T: „Îţi explic, Marienuţă (nume adjudecat doar de părinţii mei !!), dar vezi că nu e o poveste, un basm sau un roman de dragoste! E ştiinţă!!”

V: “Tatiiii, mă superi! Iubesc ştiinţa! Mai ales dacă este explicată pe înţelesul tuturor…Şi ştiu că tu poţi să faci asta (zâmbet larg pe faţa mea)!”

T: „Atunci, hai să începem!…Cred că totuşi deja ştii că presiunea, temperatura şi densitatea aerului prezintă o mare importanţă pentru aviaţie, întrucât sunt parametrii de bază, care caracterizează mediul în care se desfăşoară zborul avioanelor…”

V: „ Tatiii, nu mă subestima (zâmbet)! Sigur că asta ştiu!”

T: „Dar îţi mai aminteşti ecuaţia stării gazului ideal ?”

V: „Numele ecuaţiei, DAAAA (hohote de râs)! Tati, am terminat de multişor liceul…iar la Facultatea de Biologie am făcut Biofizică şi nu fizică pură…”  

T: „Ei bine, legătura dintre cei trei parametri de bază, despre care îţi spuneam mai înainte că au o mare importanţă asupra zborului, este exprimată de ecuaţia stării gazului ideal:

pV = ρ RT

unde p este presiunea atmosferică, ρ reprezintă densitatea aerului, R e constanta gazelor iar T – temperatura absolută.”

V: „Acum îmi amintesc…”

T: „După cum observi, din ecuaţie rezultă că densitatea aerului este direct proporţională cu presiunea şi invers proporţională cu temperatura absolută. Dacă temperatura rămâne constantă, densitatea creşte o dată cu presiunea şi invers. Schimbarea parametrilor aerului are loc atunci când se schimbă înălţimea de zbor, dar şi din cauza distribuţiei neuniforme a elementelor meteorologice în planurile orizontal şi vertical.”

V: „Ahaaa…Dar tati, ce influenţă au aceşti parametri de bază asupra aeronavelor?”

T: „Bună întrebare! Ei influenţează consumul de combustibil, forţa de tracţiune a motorului, plafonul de zbor al avionului, precum şi decolarea şi aterizarea aeronavei.”

V: „Decolarea şi aterizarea? Momentele de care mi-e mie teama?”

T: „Da-da! Elementele de decolare şi aterizare ale avionului, cum sunt distanţa de rulare şi viteza de desprindere la decolare, viteza şi distanţa de rulare la aterizare, depind într-o oarecare măsură de caracteristicile fizice de stare ale atmosferei. Analiza condiţiilor atmosferice este importantă pentru explicarea influenţei lor asupra decolării şi aterizării. Pentru decolare, este necesar ca forţa ascensională să fie mai mare decât greutatea avionului. Desprinderea avionului la decolare cu viteză minimă este foarte periculoasă, întrucât poate duce la pierderea stabilităţii şi maniabilităţii avionului!”

V: „Maniabilitate??”

T: “Maniabilitatea este proprietatea unei aeronave de a fi uşor manevrată în orice împrejurare şi de a efectua uşor şi rapid comenzile transmise prin mijloacele de comandă.”

V: „Am înţeles, să trăiţi (zâmbet cald)!”

T: „Pentru evitarea unui eventual accident, s-a stabilit că viteza de desprindere a avioanelor cu motoare turboreactive trebuie să fie cu 10-15 % mai mare decât viteza minimă. Având în vedere condiţia de egalitate a greutăţii avionului cu cea a forţei ascensionale, se obţine o relaţie pentru viteza de desprindere a avionului.”

V: „Care este, tati? Vreau sa o ştiu!”

unde V_d este viteza de desprindere a avionului, G e greutatea avionului, R reprezintă constanta specifică a gazelor, T – temperatura aerului, p e presiunea atmosferică, S este suprafaţa aripilor iar C_yd – coeficientul forţei ascensionale, care corespunde unghiului de atac, la care avionul poate să se desprindă de pe pistă în maximă securitate.”

V: „Ce interesant! Observ din formulă că atunci când creşte temperatura aerului, este necesară o creştere a vitezei de desprindere a avionului iar când creşte presiunea atmosferică, o scădere a acestei viteze.”

T: „Bravo, fata tatii! Aşa este! Variaţiile mari ale temperaturii şi presiunii atmosferice influenţează puternic viteza de desprindere a avionului. La rândul ei, viteza de desprindere influenţează distanţa de rulare la decolare. Aceasta are mare importanţă atunci când se decolează de pe o pistă limitată ca lungime şi când avionul are încărcătură maximă. Atenţie crescută atunci când se decolează de pe un aeroport/aerodrom de munte!!”

V: „Oooof, tatiiiii…Aeroportul din Nisa are piste cu lungimi scurte şi de obicei avioanele sunt foarte „încărcate” (îngrijorare pe chipul meu)…”

T: „(hohote de râs)…Stai liniştită, Marienuţă, totul va fi în regulă! Dar să revin la ce spuneam…Distanţa de rulare la decolare este influenţată şi de forţa de tracţiune a motorului. Dacă temperatura creşte, forţa de tracţiune a motorului scade, iar avionul va rula o distanţă mai mare pe pistă, pentru a realiza viteza necesară de desprindere. De asemenea, scăderea presiunii atmosferice atrage după sine scăderea forţei de tracţiune a motorului. Atunci când temperatura aerului creşte cu 10⁰ C iar turaţia motorului rămâne constantă, distanţa de rulare la decolare, la avioanele reactive, creşte cu 13%, respectiv cu aproximativ 130 m la fiecare 1000 m  de rulare. Şi încă ceva: dacă temperatura aerului creşte cu 10⁰ C, încărcătura maximă a unui avion de transport turboreactiv trebuie micşorată cu aproximativ 2000 de kg!!”

V: „Foarte interesant şi important! Câte lucruri noi am aflat azi, tati, de la tine! Mulţumesc mult (zâmbet plin de recunoştinţă pe chipul meu)! Te las să te odihneşti…te-am cam obosit…”

T: „Nuuuu, fata tatii…Şi stai liniştită, vom continua aceste „lecţii”…poate până în iulie îţi mai trece din frică!…”

V: „Hmm…tati, eu tot rămân o susţinătoare înfocată a teleportării!

(Hohote de râs – eu, hohote de râs – tata)

Surse informaţii:

• Tata (Ştefan Gheorghe)
• Col. ing. Gheorghe Stefan (1990), Meteorologie pentru piloti, Ministerul Apararii Nationale, Comandamentul Aviatiei Militare, Bucuresti

Surse fotografii:

http://informatiinews.blogspot.com/2010/07/avioane-imagini-imagini-cu-avioane.html

http://www.desktopwallpapers.ro/main.php/v/Poze+Desktop/Avioane/Imagini+cu+Avioane+de+Lupta+Wallpapers+Avioane+Tari.jpg.html

http://imaginidesktop.blogspot.com/2010/10/imagini-cu-avioane.html

http://www.mediafax.ro/social/scutaru-decizia-csat-de-de-a-cumpara-avioane-f16-trebuia-sa-vina-mai-devreme-5771977

http://webcultura.ro/atentie-trec-avioane/

Nu uitaţi să vă abonaţi la newsletter-ul Greenly, dragi prieteni ! Echipa Greenly vă doreşte o zi minunată !