دمای هوا بلای جان هواپیما!

به گزارش کن نیوز؛ با توجه به کاهش «چگالی هوا» (Air Density) ناشی از هر دو افزایش دما و ارتفاع قابل توجه فرودگاه از سطح دریا که به اصطلاح «Hot & High» نام دارد، برای مثال «توان خروجی» (Power Output) موتور کاهش میابد؛ چنین موضوعی در ادامه منجر به کاهش فاحش «عملکرد پروازی» (Performance) هواپیما می شود. بنابراین خیلی زود مفهومی تحت عنوان «Hot & High Operation» تعریف شد که اشاره مستقیم به تاثیر مخرب این شرایط بر «عملکرد پروازی» هواپیما دارد.

با توجه به این موضوع که ترکیب دما و ارتفاع فرودگاه از سطح دریا، در درجه دماها و ارتفاعات متفاوت می تواند منجر به شکل گیری شرایط «Hot & High» شود که البته در هواپیماهای گوناگون نیز یکسان نیست، هیچ تعریف واحد و بین المللی یا به اصطلاح «Universal» برای آن ارائه نشده است. بر همین اساس به عنوان نگارنده مطلب پیش رو همواره تلاش کردم تا با تمرکز بر روی مفاهیم آیرودینامیکی مقدماتی و همچنین پیامدهایی که عملیات در شرایط «Hot & High» می تواند داشته باشد، دیدگاهی کلی نسبت به آن را به مخاطب انتقال دهم؛

در اینجا بد نیست بدانید که شرایط دما نه تنها فقط بر روی «عملکرد پروازی» هواپیما، بلکه بر روی عملکرد کروی پروازی، «Human Performance» نیز تاثیر منفی دارد.

دما که در ابتدایی ترین مفاهیم هواشناسی به عنوان شاخصی برای اندازه گیری میزان گرمی و سردی هوا تعریف شده است، همانطور که پیشتر به آن اشاره شد، تاثیر قابل توجه بر روی «عملکرد پروازی» یک هواپیما دارد؛ به طوری که به جرات می توان گفت «عملکرد پروازی» اکثر هواپیماها به میزان دما محدود می شود. به عبارتی هر چقدر دما گرم تر باشد، «عملکرد پروازی» هواپیما محدود تر می شود؛ تا جایی که حتی می تواند مانع از امکان انجام پرواز شود. چنین تاثیر مخربی، ناشی از کاهش تراکم یا همان کاهش «چگالی هوا» است که در نهایت تاثیر منفی بر برخی از مهم ترین پارامترهای پروازی هواپیما خواهد گذاشت.

به زبانی دیگر و در ارائه نگاهی موشکافانه تر، زمانی که دمای محیط از «اتمسفر استاندارد بین المللی» ISA (International Standard Atmosphere) که به آن «اتمسفر استاندارد ایکائو» (ICAO Standard Atmosphere) نیز گفته می شود و با عنوان «Doc 7488» منتشر شده است بیشتر باشد، عملکرد موتور هواپیما در بحث تولید نیروی «جلوبرنده» (Thrust) و بال های آن در بحث تولید نیروی «بالابرنده» (Lift)، کاهش میابد. در این میان علاوه بر دما، اگر فشار نیز کمتر از ISA باشد، مجدد عملکرد هر دو موتور و بال ها، و در نهایت «عملکرد پروازی» هواپیما با مشکل مواجه خواهد شد. کاهش فشار می تواند ناشی از هر دو عامل افزایش دما و افزایش ارتفاع فرودگاه از سطح دریا باشد؛ در نتیجه ترکیب این دو پدید آورنده شرایط «Hot & High» خواهد بود که باعث ایجاد محدودیت های پروازی قابل توجهی برای هواپیما می شود.

با توجه به کاهش نیروهای «Lift» و «Thrust»، مانور پذیری یا به اصطلاح «Maneuverability» هواپیما تحت الشعاع قرار خواهد گرفت. این موضوع می تواند در ادامه محدودیت های دیگری را مانند کاهش میزان «حداکثر وزن برخاستن» MTOW (Maximum Take Off Weight) هواپیما  اعمال کند؛ به این معنا که یک هواپیما با قرار گرفتن در شرایط «Hot & High»، دیگر نخواهد توانست که با تمام ظرفیت مسافر خود پرواز کند. بنابراین بخاطر همین دلیل است که گاه شاهد صندلی های خالی در پرواز هستیم. در نتیجه خطوط هوایی همواره در تلاش هستند تا با در اختیار داشتن پیش بینی های دقیق هواشناسی، اصلاحات زمانبندی برای انجام پروازهای خود داشته باشند و تا حد امکان، پروازهای خود را در ساعاتی از روز انجام دهند که دما در آن ها مساعد تر است؛ این موضوع به ویژه در زمان هایی که قرار است هواپیمای ما به یک مقصد با فرودگاهی که ارتفاع آن قابل توجه است، حائز اهمیت تر نیز می شود.

چنین موضوعی باعث تعریف حداکثر وزن برخاستن دیگری از نقطه نظر عملکرد پروازی هواپیما می شود که PLTOW (Performance Limited Take Off Weight) یا «Maximum Regulated Take Off Weight» نام دارد. به عبارتی شاید هر هواپیمایی بتواند با قرار گرفتن در وضعیت MTOW در هر جایی بدون هیچ محدودیت وزنی بلند شود و پرواز کند اما با اعمال عوامل محیطی که پیشتر بررسی شدند، دچار محدودیت هایی می شویم که می تواند منجر به کاهش PLTOW نسبت به MTOW شود. بدین معنا که دیگر نتواند با وزنی معادل MTOW حتی برخلاف اینکه ظرفیت بارگیری آن را دارد، بلند شود.

نویسنده: علیرضا عشاقی