Почему мой самолет не мог вылететь полностью заправленным в 44-градусный день?

Мой рейс из Абудхаби в Сан-Франциско был отложен. Официальная причина, которую нам назвали, заключалась в том, что температура наружного воздуха была слишком высокой - около 44+ градусов по Цельсию, и самолеты не могут взлетать с полной заправкой топливом при таких высоких температурах.

Сидя в терминале, я видел, как взлетают другие рейсы. Когда я спросил сотрудников об этих рейсах, они ответили, что они короткие - около 4-5 часов.

Как внешняя температура влияет на эти рейсы? Связано ли это с изменением объема топлива при более высоких температурах и, следовательно, с неправильными расчетами расхода топлива?

Я думаю, что он лучше подходит для авиации (и, возможно, уже охвачен там), но я думаю, что суть в том, что теплый воздух менее плотный, чем холодный, поэтому обеспечивает меньшую подъемную силу - следовательно, требуется больше энергии (топлива). (Дальние перевозки близки к пределу пропускной способности даже в холодном состоянии).
Более теплый воздух => Меньшая плотность воздуха => Меньшая доступная тяга + Меньшая подъемная сила => Уменьшенный максимальный взлетный вес. Основной физический факт состоит в том, что объемы жидкости практически не зависят от ее температуры (она может незначительно изменяться, но разница обычно незначительна). Таким образом, проблема не в изменении объема топлива.
@pnuts Речь идет о топливе и подъемной силе, но ваш комментарий немного задом наперед. Настоящая причина в том, что поскольку более теплый воздух означает меньшую подъемную силу, самолет не может взлететь с полной массой. Поскольку он не может взлететь с полной массой, у него не может быть достаточно топлива для дальнего полета. Подавляющее большинство полетов будет проходить при температуре воздуха намного ниже +44°C, поэтому необходимость сжигать больше топлива при взлете для создания подъемной силы не составит большого труда; проблема в том, что двигатели не могут сжечь достаточно топлива, чтобы создать достаточную подъемную силу для взлета.

Ответы (3)

Есть две проблемы:

Во-первых, при более высоких температурах воздух менее плотный; следовательно, кислорода (по массе) в каждом его кубическом метре меньше; поэтому двигатель должен поглотить больше воздуха (по объему), чтобы то же количество топлива полностью сгорело. Если скорость всасываемого воздуха фиксирована, то можно сжечь меньше топлива и развить меньшую мощность по сравнению с более низкой температурой воздуха.

Вторая проблема заключается в том, что меньшая плотность воздуха снижает подъемную силу, создаваемую крыльями самолета на любой скорости. Чтобы компенсировать это, самолет может двигаться быстрее.

На практике это означает, что самолетам, работающим в «жарких и высокогорных» условиях (высота также влияет на плотность воздуха), для взлета потребуются более длинные взлетно-посадочные полосы.

Если станет слишком жарко, у самолета может не хватить взлетно-посадочной полосы, чтобы подняться в воздух.

Из соображений безопасности взлетно-посадочная полоса должна быть достаточно длинной, чтобы самолет мог остановиться, если командир в последний момент решит отказаться от взлета. Но быстрому, тяжелому самолету требуется много времени, чтобы остановиться; так что это означает, что взлетно-посадочная полоса должна быть еще длиннее.

Если самолет слегка загружен, то это не такая проблема; для ускорения требуется меньшая масса, и для взлета необходимо получить более низкую скорость. Таким образом, короткий полет просто занимает немного больше времени, но все же отрывается от земли. Но для AUH-SFO это очень долгий перелет, и потребуется взять на борт большое количество топлива (приблизительно я могу себе представить что-то порядка 80 тонн). Специфика будет варьироваться в зависимости от самолета и от того, сколько на нем находится.

https://en.wikipedia.org/wiki/Hot_and_high

Я могу определенно подтвердить это. Я живу в климате, который может быть очень жарким летом, и мы иногда сталкиваемся со случаями, когда самолетам приходится оставлять некоторых пассажиров из-за «погоды», когда на улице солнечно. У нас не бывает отмен, потому что поблизости есть другие аэропорты, они всегда могут остановиться на топливо, если нужно. Однако для полета над водой я легко мог увидеть отмену.
Для реактивных самолетов первая «проблема» — не проблема. если бы высота плотности была проблемой для турбореактивных двигателей современных реактивных лайнеров, то они не смогли бы летать на высоте более 40 000 футов. FADEC и компрессор реактивного двигателя смешивают топливо в пропорции, соответствующей высоте по плотности.
@rbp - OAT и потребность в мощности (т.е. необходимые потоки топлива) на высоте намного ниже, чем во время T / O.
@UnrecognizedFallingObject да, но это не то, что написал OP: двигатель должен проглотить больше воздуха (по объему), чтобы такое же количество топлива было полностью сожжено .
@rbp В каком смысле это неправда? Если температура воздуха не влияет на работу двигателя при взлете, я могу удалить этот ответ.
вы описываете, что происходит в поршневом двигателе, а не в турбине. турбина имеет секцию компрессора и FADEC , который точно регулирует воздушно-топливную смесь в зависимости от высоты плотности .
«кислородный поток» — это не английская фраза, поэтому я не знаю, что вы имеете в виду. и написание ответа в униформе не место, чтобы «узнать об этом больше».
Я рекомендую вам узнать о газовых турбинах. Они управляются с помощью «межступенчатой ​​температуры турбины» (ITT), а не «температуры наружного воздуха» (OAT). мир
@rbp: Дело в том, что доверие будет меньше при более высокой температуре. Ограничением взлета в большинстве случаев является остаточная скорость набора высоты при одном неработающем двигателе. Выше определенной температуры и массы самолета будет невозможно пережить отказ двигателя выше v1. Либо масса, либо OAT должны быть снижены для безопасного взлета.
@rbp, вы случайно правы в том, что «должно быть проглочено больше воздуха… по объему… топливо, чтобы полностью сгореть» неправильно, потому что турбины работают с избытком воздуха, и это не ограничивающий фактор. Тем не менее, более низкая плотность по-прежнему ограничивает тягу из-за ограничения числа оборотов (при более низкой плотности то же число оборотов дает меньший массовый расход) и из-за ограничения температуры (вы можете добавить меньше тепла к уже горячему воздуху, прежде чем он станет слишком горячим для двигателя). турбина). Так жарко и высоко - большая проблема для газотурбинных самолетов. Причина просто несколько отличается от двигателей с искровым зажиганием.

Связано ли это с изменением объема топлива при более высоких температурах и, следовательно, с неправильными расчетами расхода топлива?

Я сомневаюсь, что здесь задействованы неправильные расчеты расхода топлива, но плотность топлива является ограничивающим фактором для некоторых самолетов, поскольку ограничивает взлетную массу и, возможно, запрещает взлет. Например, для 747-400BCF требуется минимальная плотность топлива 6,0 фунтов/галлон до 820 000 фунтов. От 820 000 до 870 000 фунтов минимальная плотность изменяется линейно от 6,0 до 6,43. С 820 000 до 870 000 также действуют ограничения по центру тяжести при взлете. CG должен опережать 19,1% MAC 1 при 820 000, линейно изменяясь до 19,5% MAC при 850 000, а затем линейно до 20,0% MAC при 870 000.

Если вы хотите, чтобы это отображалось графически, перейдите к разделу 1-05-001 руководства по адресу http://terryliittschwager.com/WB/manuals/Boeing_747-400BCF_GPR1_WBM.pdf , страница pdf 69 для фунтов, 70 для килограммов.

Также у некоторых самолетов есть запрет на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха выше определенной точки. Кажется, я помню 54 градуса по Цельсию для самолетов 747-100 и -200, но не держите меня в этом.

1 MAC = средняя аэродинамическая хорда крыла. Положение CG обычно выражается в процентах от MAC, где 0% — передний фронт, а 100% — задний фронт.

Что такое КГ? Центр тяжести? А МАК? Спасибо
@Calchas Вы правы, CG - это центр тяжести. MAC — средняя аэродинамическая хорда. Продольный центр тяжести больших самолетов обычно выражается в процентах от средней аэродинамической хорды. Таким образом, если CG равен 20,0, они говорят, что это 20% пути от переднего края MAC до заднего края. CG имеет множество ограничений. То, что на самом деле представляет собой MAC, значительно сложнее, но думайте о нем как о расстоянии от передней кромки крыла до задней кромки, если бы крыло было на постоянном расстоянии от передней кромки до задней кромки.
Я думаю о MAC так, что он определяет относительное положение между центром давления и центром тяжести. Для продольной устойчивости ЦТ должен быть впереди ЦТ. Оба они могут быть выражены как %MAC.

На довольно простой вопрос можно найти много сложных ответов.

Как уже упоминалось, давление воздуха уменьшается с повышением температуры. Это означает, что топливо в баках меньше сжимается давлением воздуха, поэтому топливо компенсирует это, занимая больший объем для определенной массы.

Реактивные авиалайнеры измеряют расход топлива по массе, а не по объему. Таким образом, в то время как объем остается постоянным, условия окружающей среды могут изменить количество массы, необходимое для заполнения этого объема. Проще говоря, «полный» бак (по объему) в холодный день будет весить больше, чем в жаркий.

В основном верно, но не снижение давления воздуха делает топливо менее сжатым. Это просто топливо расширяется из-за повышения собственной температуры. Это происходит независимо от того, какая температура воздуха вокруг топлива (особенно заметно при заправке из подземных резервуаров, когда топливо значительно холоднее температуры окружающей среды).
Почему мой самолет не мог вылететь полностью заправленным в 44-градусный день?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v