Does temperatur påverkar startresultatet?

25

För några dagar sedan var ett Copa-flyg från Porto Alegre till Panama försenat från kl. 12.00 till 12:30. Företaget förklarade att den höga temperaturen (cirka 40 grader Celsius) skulle kräva en längre landningsbanan för start eftersom luften var tunnare, vilket resulterade i icke-operativa förhållanden för vingarna och motorerna med den tillgängliga banbanans längd.

En källa (på portugisiska): länk

Är detta sant? Kan en hög temperatur verkligen förhindra start?

    
uppsättning woliveirajr 04.02.2014 12:57

4 svar

30

Ja, temperaturen påverkar flygplanets prestanda både själva motorn och den berörda aerodynamiken.

Vad är densitetshöjd?

Density altitude is pressure altitude corrected for nonstandard temperature. As temperature and altitude increase, air density decreases. In a sense, it's the altitude at which the airplane "feels" its flying.

Hur påverkar hög densitet höjden?

On a hot and humid day, the aircraft will accelerate more slowly down the runway, will need to move faster to attain the same lift, and will climb more slowly. The less dense the air, the less lift, the more lackluster the climb, and the longer the distance needed for takeoff and landing. Fewer air molecules in a given volume of air also result in reduced propeller efficiency and therefore reduced net thrust. All of these factors can lead to an accident if the poor performance has not been anticipated.

Tips för att flyga i högdensitetshöjdsområden

Ett sätt att se på är att högre temperaturer gör att flygplanet flyger så som det skulle på högre höjd där luften är mindre tät. Ett flygplan kan inte klättra till oändlighet, det har det som kallas ett serviceloft [och ett absolut tak] att flygplanet inte längre kan klättra något högre. Detta beror också på en minskning av lufttätheten, men av annan anledning. Förhöjning av luftens temperatur minskar också denna lufttäthet. Du kan använda en luftdensitetskalkylator eller en densitetshöjddiagram :

för att bestämma hur flygplanet ska flyga. Det är särskilt viktigt vid flygplatser med korta banor eller höga faktiska höjder [Denver, Colorado till exempel] där flygplanet redan kan behöva vara nära maximal prestanda.

Om densitetshöjden är 4.000ft än det betyder att flygplanet kommer att flyga som det var vid 4.000ft vid standard atmosfärstemperatur. Standard atmosfärstemperatur [vid havsnivå] är 15 grader Celsius eller 59 grader Fahrenheit. Ett flygplan som avgår på en havsnivå flygplats, vid 100F skulle känna att det redan flyger på över 2600ft. Ett flygplan som avgår på en 5.000ft flygplats skulle vilja känna att det redan flyger på över 8700ft. Om röjningen av träden i slutet av landningsbanan redan var oro på den här flygplatsen, kan det inte hända längre.

    
svaret ges 04.02.2014 13:53
11

Ja, det är helt korrekt att ett flygplan kräver en längre landningsbanan på en varm dag. Effekten är densamma som vid hög höjd. Högt upp på en het dag, mitt i en lågtryckszon är det värsta, eftersom effekterna kombineras.

Vad det gäller är luftdensitet, mindre tät luft betyder mindre "grejer" för att vingarna seglar igenom, vilket ger mindre hiss och kräver därmed högre luftfart innan de kan lyfta av sig. Dessutom behöver motorer syre för att bränna förbränningen, mindre tät luft betyder mindre syre och därmed mindre effekt från motorn. Och precis som vingarna är mindre effektiva, så är propellern eller fläktbladet, vilket ger mindre motorkraft till dragkraft.

Således betyder låg densitet att du behöver mer lufthastighet att klättra bort från marken, och du har mindre ström till ditt förfogande för att nå den flyghastigheten.

En välkänd videobandad Stinson-krasch i Idaho ett tag tillbaka beror generellt på hög densitetshöjd. Hög densitetshöjd betyder låg luftdensitet (kan låta kontraintuitiv men det betyder i grunden att den motsvarar en hög höjd, där atmosfären är naturligt mindre tät). Flygfältets höjd var 6370 ft, men densitetshöjden på den dagen har beräknats ha varit 9167 ft, en väsentlig skillnad.

    
svaret ges 04.02.2014 13:59
7

Absolut: tunnare luft, oavsett orsakad av högre höjd eller högre temperatur, minskar flygplanets prestanda på två sätt:

  • Det minskar mängden luft som går in i motorn, vilket innebär att mindre bränsle kan införas för att upprätthålla det korrekta bränslet till luftblandningen. Detta ger mindre effekt från motorn och minskar den kraft som fansen genererar i turbofanmotorerna. Detta ökar mängden tid (och därmed banbanans avstånd) som krävs för att accelerera till flyghastigheten.

  • Vid en viss flyghastighet finns mindre verklig luft (färre luftpartiklar) som rör sig över vingarna. Eftersom det här är det som producerar hiss, måste flygplanet röra sig snabbare för att skapa samma mängd lyft. Detta kräver mer tid och därmed mer bana.

  • Klättringsprestandan minskar också av samma skäl och kan också vara en faktor som hindrar ett flygplan från att ta ifrån om det finns hinder som måste klättras (det finns också en minsta mängd klättring som krävs efter start för certifiering, så prestanda diagram har inte ens information över en viss punkt).

    För ett "riktigt världs" -exempel, ta en titt på det här diagrammet från en jet som jag flyger och märker att ju varmare temperaturen eller ju högre starthöjden är, desto lägre vikt får du ta ut på:

    Vid40graderC,ävenvidtätningsnivå,begränsasdettaflygplangenomattklättraprestandatillenstartviktpåcirka13700kg.(iställetförnormal17600kg.),ochdettaövervägerinteensmängdenbanasomkrävs!

    Exaktsammaprincipgällerförkörbanansavstånd,mendetfinnsytterligarevariablersomgörgrafenmerkompliceradattfölja:

        
    svaret ges 04.02.2014 13:55
    2

    Som andra har sagt, ja det kan och händer. I PHX för några år sedan stängdes flygplatsen för de flesta flygplan för temperaturer på / över 120. Obs! Det är inte så att planen inte kan flyga i den värmen, det beror på att planen inte har rätt hög densitetshöjd diagram så att de inte kan bestämma hur lång tid en bana behövs. dvs för del 121-operationer skulle ett sådant flyg vara olagligt.
    Varför har de inte prestandatabellerna? Det kostar mycket att utveckla dem, och om de existerar säljer tillverkarna dem som en extra kostnadspost till flygoperatören.

    Jag tror inte att det finns någon max temperaturgräns för de små GA-planen som många av oss flyger, förutom att säga att 120 + grader är @ # & * # # hett i ett icke-luftkonditionerat GA-plan.

        
    svaret ges 04.02.2014 14:35