Что произойдет, если полететь на самолете в космос?

Самолету приходится преодолевать сопротивление воздуха, на что расходуется много энергии. Почему бы тогда лайнерам не подняться повыше, где воздух более разреженный? Или вообще не выйти на околоземную орбиту?

1.

Что позволяет самолету летать?
Лайнер удерживается в воздухе за счет плоскости своих крыльев и тяги моторов.

После подъема на определенную высоту создается разница потенциалов между давлением воздуха на крыло и под крылом.

Из-за нее самолет может опираться на воздух.

Примерно тоже человек может почувствовать в воде. Если находиться в ней вертикально, то тело будет тянуть вниз. Если же распластаться на поверхности, увеличив плоскость соприкосновения с водой, то она начинает поддерживать на плаву.

Самолету необходимо, чтобы давление воздуха под крылом было достаточным для поддержания летательного аппарата.

Оптимальные условия для этого есть на высоте между 9 и 12 километрами над землей.

Ниже лететь не имеет смысла — вся энергия будет уходить на преодоление сопротивления атмосферы.

Выше – невозможно. Плотности разреженного воздуха недостаточно, чтобы удержать самолет. Он начнет падать.

Поэтому воздушные суда и держатся в воздушных коридорах между 9 и 12 километрами. В одном направлении самолетам выделяются полосы движения в 9 или 11 километров, в противоположном — 10 либо 12.

Выше 12 км разреженный воздух не только не обеспечит поддержку крыльев, но и не даст работать моторам.

2.

Что произойдет, если полететь на самолете в космос?
Современные реактивные двигатели самолетов относятся к системе внутреннего сгорания. Для них необходим кислород. В верхних слоях атмосферы в разреженном воздухе его не хватит. Двигатели заглохнут, самолет упадет.

Скорость и температура
Тем не менее, попытки проектирования самолетов с другим типом двигателей предпринимались. В них, как и в ракетах в специальных резервуарах содержится не только топливо, но и смесь газов, необходимых для их работы.

Но такие летательные аппараты сталкиваются с другой проблемой.

Чтобы выйти в более высокие слои атмосферы или в околоземное пространство, нужно преодолеть притяжение планеты.

Для этого летательный аппарат должен развить гиперзвуковую скорость. При этом в момент прохождении атмосферы за счет трения с молекулами газов в воздухе температура на обшивке будет выше 1000 градусов по Цельсию.

Соответственно для более высокого полета либо выхода на околоземную орбиту самолетам понадобятся не только другие двигатели и запас газов для их работы, но и сверхстойкая обшивка.

Технически это на сегодняшний день возможно.

В СССР в конце 1980-х – начале 90-х такие аппараты разрабатывала НПО «Энергия». Это были легендарные «Мрия», «Буран», «МАКС».

В США подобным проектом был самолет «Черный дрозд», летавший в верхних слоях на сверхзвуковых скоростях. Но и для него потолком были 25 км, а проблемы начинались уже после 13 км.

Стоимость таких аппаратов и расходы на километр полета были очень велики. Поэтому советские проекты похоронила начавшаяся Перестройка. Американцы также закрыли эксперименты с «Черным дроздом» по экономическим мотивам.

Для исследовательских и экспериментальных целей такой полет предпринять можно. Но коммерческие перелеты для перевозки людей и грузов становятся экономически невыгодными.

Но развитие космонавтики идет вперед. Потребность в перемещении грузов в верхних слоях атмосферы и в околоземном пространстве возрастает.

Поэтому вполне вероятно, что в ближайшее время будут найдены принципиально новые материалы, делающие полет самолета в космос не только технически возможным, но и экономически оправданным.

Поделиться этим:

Наука и технологии 14 мая, 2021 1 252 просмотра