Dlaczego samoloty latają?
Samoloty latają wysoko, ponieważ chcą uniknąć złej pogody i innego ruchu lotniczego. Muszą mieć również odpowiedni kąt natarcia, aby móc prawidłowo latać. Najlepsze wysokości dla danego samolotu mogą się zmieniać z dnia na dzień w zależności od jego konstrukcji, silnika, wagi, a nawet aktualnych warunków pogodowych. Latanie zbyt nisko może być niebezpieczne z wielu powodów. Na przykład samoloty, które latają poniżej dziesięciu tysięcy stóp, wymagają masek tlenowych, aby utrzymać się na powierzchni.
Istnieją dwie główne kategorie samolotów: komercyjne i wojskowe. Samoloty wojskowe zazwyczaj latają na większych wysokościach. Większość helikopterów pozostaje w troposferze, natomiast małe samoloty komercyjne latają niżej. Samoloty ważące mniej niż dziesięć ton są uważane za lekkie samoloty. Lekkie samoloty nie mają ciśnienia i dlatego nie mają takich samych zabezpieczeń jak cięższe samoloty komercyjne.
Dla większości komercyjnych odrzutowców pasażerskich optymalna wysokość wynosi od 30 000 do 40 000 stóp. Jest to miejsce pomiędzy stratosferą a troposferą. Samolot lecący na tej wysokości może uniknąć zwykłych podejrzanych – burz i innych atmosferycznych paskudztw.
Powodem, dla którego samoloty są w stanie latać w pierwszej kolejności jest prosta i elegancka zasada fizyki. Koncepcja ta jest nazywana zasadą Bernoulliego. W zasadzie zasada Bernoulliego mówi, że kiedy obiekt jest popychany mocniej, porusza się dalej i szybciej. Kiedy samolot jest wypychany z jednego poziomu atmosfery na drugi, powietrze pod nim jest zmuszane do wypychania się w górę mocniej niż powietrze nad nim. Siła działająca w górę jest znana jako siła nośna.
Wspomniana wcześniej zasada Bernoulliego pomaga samolotom unosić się z ziemi. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu sprytnego urządzenia zwanego windą ogonową. Podnośnik ogonowy to właściwie winglet, który jest przymocowany do spodniej części skrzydła. Działa on poprzez przyciąganie powietrza w kierunku skrzydła.
Oprócz wspomnianego już podnośnika ogonowego, samoloty używają innych sztuczek, aby dostać się tam, gdzie chcą. Oprócz podnośnika ogonowego, niektóre samoloty posiadają podnośnik skrzydłowy, który rzeczywiście wykonuje swoją pracę. Urządzenia te są zaprojektowane tak, by dawać siłę nośną bez konieczności użycia zbyt dużej mocy.
Innym czynnikiem wpływającym na lot jest krzywizna ziemi. Zasadniczo, samolotowi trudno będzie narysować linię prostą z punktu A do punktu B na kuli ziemskiej. Jednakże, jeśli powietrze jest gęstsze na jednym końcu lotu, będzie w stanie zrobić sztuczkę.
Samoloty muszą również wymyślić, jak kontrolować ciężar samolotu. Chociaż może to być zabawa w rzucanie lotkami, odrobina finezji przejdzie długą drogę w pomaganiu samolotowi w lądowaniu na nogach.
Najbardziej oczywistym powodem, dla którego samoloty latają wysoko, jest oszczędność paliwa. Ponieważ atmosfera jest cieńsza na większych wysokościach, samolot może spalić mniej paliwa, aby utrzymać swoją prędkość. Podobnie, im mniejsza waga samolotu, tym więcej mocy może on wykorzystać. Dzięki temu linie lotnicze są w stanie zaoferować lepsze ceny.
Wreszcie najważniejszym powodem, dla którego samoloty latają wysoko, jest unikanie katastrof. W zależności od rodzaju samolotu, istnieje wiele sytuacji awaryjnych, które mogą umieścić samolot w ziemi. Ale przy odpowiednim planowaniu, samolot może bezpiecznie i skutecznie uciec od zagrożenia.