Warum ist die Fluggeschwindigkeit über die Jahre mehr oder weniger konstant geblieben? es erschien ursprünglich auf Quora: ein Ort, um Wissen zu erwerben und zu teilen und die Welt besser zu verstehen.
Antwort von Homer Medrano, der seit 2007 mit Flugzeugen arbeitet:
Wenn Sie mit „Geschwindigkeit“ die Geschwindigkeit meinen, mit der Flugzeuge fliegen, gibt es einige Einschränkungen.
Da Fluggesellschaften sehr simpel und ohne auf technische Details einzugehen, suchen sie nach einem Gewinn. Zu diesem Zweck versuchen sie, die Anzahl der Passagiere oder Fracht, die sie befördern können, zu möglichst geringen Kosten zu maximieren. Wenn wir über Kosten sprechen, sprechen wir über den Preis und die Eigenschaften des Flugzeugs, seine Wartung und seinen Treibstoff.
Es gibt mehrere Dinge, die Vorschriften für kommerzielle Flugzeuge sind. Diese Flugzeuge sind so konzipiert, dass sie die Kabine unter Druck setzen und aus zwei wichtigen Gründen in großer Höhe (über 30,000 Fuß) fliegen können: fliegen Sie über schlechtes Wetter und machen Sie den Kraftstoffverbrauch effizienter.
Es gibt ein ganz besonderes Phänomen, das beim Erreichen der Schallgeschwindigkeit auftritt (die sich je nach Höhe über dem Meeresspiegel ändert, also werde ich nicht km / h verwenden, sondern das „mach“, das „mal die Schallgeschwindigkeit“ ist. Alle diese Verkehrsflugzeuge fahren mit sehr wenigen Ausnahmen mit Geschwindigkeiten unter Mach 1.
Wenn sich ein Flugzeug der Schallgeschwindigkeit nähert, trifft es auf eine sogenannte „Barriere“.
Stellen Sie sich ein fliegendes Flugzeug vor. Wenn sich das Flugzeug bewegt, drückt es die Luftmoleküle aus dem Weg und erzeugt kontinuierlich Wellen komprimierter und unkomprimierter Luft. Diese Luftdruckwellen bewegen sich mit Schallgeschwindigkeit in alle Richtungen vom Flugzeug weg (genau wie die Wellen, die durch einen Stein entstehen, der in einen Teich fällt).
Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs Mach 1 erreicht oder höher als Mach 1 ist, wird die Schallmauer durchbrochen. Wenn sich das Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit bewegt, beginnen sich die Luftdruckwellen vor dem Flugzeug zu stapeln und zu komprimieren, wodurch Stoßwellen entstehen (ähnlich wie bei der Anhäufung von Wasser, das beim Bewegen am Bug eines Schiffes erscheint).
Zu diesem Zeitpunkt treten aufgrund der Kompression von Luftmolekülen mehrere Phänomene auf:
- Aerodynamische Probleme. Was dazu dient, das Flugzeug bei Unterschallgeschwindigkeiten zu fliegen und zu steuern, ist bei Überschallgeschwindigkeiten nicht das Beste. Die Struktur des Flugzeugs muss erheblich modifiziert werden, um mit + 1 Mach fliegen zu können.
- Probleme in Steuerungssystemen. Ohne geeignete Steuerflächen wird das Flugzeug unregierbar.
- Strukturelle Probleme. Der Rumpf des Flugzeugs dehnt sich aufgrund starker Kavitation und Temperaturänderungen bei Überschallgeschwindigkeiten aus,und wenn sich viele Zyklen ansammeln, ermüdet das Material und kann brechen. Wenn ein Flugzeug ausfällt, ist es nicht so, dass man die Tür öffnen und springen kann. Es ist praktisch garantiert Tod.
- Die Phänomene, die während des Überschallfluges auftreten, nehmen mit der Größe des Flugzeugs zu, um Passagiere zu befördern, benötigen wir mehr Platz.
- Schallexplosion. In dem Moment, in dem das Flugzeug die Schallmauer durchbricht, tritt eine hochenergetische Stoßwelle um 200 Dezibel auf, die Fenster und Trommelfelle zerbrechen kann.
Also, damit ein Flugzeug den Bedingungen des Überschallfluges standhält… es ist viel, viel teurer. Am Ende des Tages könnte man ein paar Minuten Zeit gewinnen, wenn die Flugzeuge bei +1 Mach gereist, aber der Gewinn ist klein, und die Investitionen und Risiken, sind viele.
Apropos Condorde (die nur 100 Passagiere aufnehmen konnte), er konnte nie Gewinne zurückgeben. Seine Schallexplosion beschränkte es auf Routen über dem Meer. Es verbrannte so viel Treibstoff wie eine 747, die mehr als das Dreifache der Passagierzahl befördern konnte. Er fand schließlich eine Nische als transatlantische Zeitmaschine für die wohlhabende Elite, die 8.000 Dollar pro Ticket bezahlen konnte. Leider brachte ein einziger Unfall im Juli 2000 die gesamte Flotte auf den Boden, um nie wieder zu fliegen. Diese Frage erschien ursprünglich auf Quora, einem Ort, an dem man Wissen erwerben und teilen kann, um Menschen zu befähigen, voneinander zu lernen und die Welt besser zu verstehen. Sie können Quora auf Twitter und Facebook folgen. Weitere Fragen:
- Wie weit im Voraus ist die beste Zeit, um Flugtickets für internationale und nationale Flüge zu kaufen?
- Was würde passieren, wenn ein Flug ohne Erlaubnis der Flugsicherung starten würde?
- Was ist komplizierter für einen Flugzeugpiloten, Start oder Landung?