Wenn Sie in einem Flugzeug sitzen, bemerken Sie manchmal, wie hoch das Flugzeug fliegt, weil die Piloten diese Informationen immer über den Lautsprecher erwähnen. Wenn Sie darauf achten, werden Sie feststellen, dass die Flugzeuge eine bestimmte Höhe erreichen und dann anhalten. Sie fragen sich vielleicht, wie hoch Flugzeuge fliegen und warum sie in dieser bestimmten Höhe fliegen. Lassen Sie uns diese Fragen beantworten.
Wie hoch fliegen Flugzeuge?
Meistens fliegen Verkehrsflugzeuge irgendwo zwischen 30.000 und 42.000 Fuß in der Luft, was einer Höhe von fünf bis sieben Meilen entspricht. Warum? Der Hauptgrund ist die Kraftstoffeffizienz. Einfach ausgedrückt verbrauchen Flugzeuge in höheren Lagen, in denen die Luft dünner ist, weniger Treibstoff, was die Effizienz erhöht und gleichzeitig Geld spart.
Der Höhen-Sweetspot für maximale Effizienz
Die Triebwerke in Flugzeugen laufen effizienter, wenn sie nahe an ihren maximalen Drehzahlgrenzen laufen, was in einer niedrigeren Höhe nicht der Fall ist. Tatsächlich kann eine niedrigere Höhe den Motor zu stark belasten und dazu führen, dass er mit einer höheren Geschwindigkeit läuft, als er bewältigen kann. Dies bedeutet einen weniger effizienten Motor, der Geld kostet und das gesamte Flugzeug belastet.
Höhere Höhen bedeuten weniger Schub für das Flugzeug, da die Luft dünner ist und dennoch ein hohes Kompressionsverhältnis und ein hoher thermischer Wirkungsgrad aufrechterhalten werden können. Das Flugzeug erhält eine viel höhere wahre Luftgeschwindigkeit (TAS) als auf einem niedrigeren Niveau, da Flugzeuge immer schneller fliegen können, wenn der Motor weniger Kraftstoff verbrennt. Es gibt auch viel weniger Widerstand oder Widerstand in größerer Höhe.
Die ideale Höhe für Auftrieb, Schub und Widerstand
Sowohl Auftrieb als auch Schub hängen davon ab, wie dicht die Luft ist, was bedeutet, dass der ideale Auftrieb und Schub nur in höheren Lagen stattfindet. Da Auftrieb und Schub die beiden wichtigsten Aspekte der Flugfähigkeit des Flugzeugs sind, ist diese Statistik wichtig. Mehr Schub, dh Vorwärtsbeschleunigung, wird benötigt, wenn die Luft dicker ist, sodass Sie weniger Schub benötigen, wenn Sie fliegen, wo die Luft dünn ist.
Kommerzielle Turbojet-Flugzeuge fliegen normalerweise unter der Schallgeschwindigkeit und können ziemlich viel wiegen. Wenn sie mit 30.000 Fuß fliegen, erhalten sie weniger Luftwiderstand und können daher diese Höchstgeschwindigkeiten sicher erreichen. Überschallflugzeuge, einschließlich Spionageflugzeuge und Kampfflugzeuge, können viel höher fliegen und daher dem Widerstand besser widerstehen. Sie können einen größeren Schub erzeugen, so dass diese dünnere Luft den Wirkungsgrad des Motors nicht beeinträchtigt.
Was passiert, wenn ein Flugzeug zu hoch fliegt
Die Höhe, in der ein Flugzeug effizient fliegen kann, wird immer von vier Faktoren beeinflusst: Schub, Luftwiderstand, Gewicht und Auftrieb. Wenn Flugzeuge zu hoch fliegen — also über 42.000 Fuß in der Luft -, funktioniert diese „Flüssigkeit“ nicht so, wie sie funktionieren soll, und kann sogar Effizienzprobleme verursachen mit den Motoren.
Flugzeuge und ihre Höhen
Wenn Sie neugierig auf einige der Flugzeuge sind, die in der Vergangenheit am höchsten geflogen sind, könnten Sie an diesen Fakten interessiert sein:
- Die Concorde ist höher geflogen als jedes andere kommerzielle Flugzeug und hat eine Höhe von 60.000 Fuß erreicht.
- Die SR71, ein Militärflugzeug, ist etwa 90.000 Fuß in der Luft geflogen.
- Der höchste Punkt, den ein Business Jet fliegen kann, ist 51.000 Fuß.
- Die höchste, die ein Verkehrsflugzeug fliegen kann, ist 45.000 Fuß.
- Die meisten Militärflugzeuge fliegen bei etwa 50.000 Fuß und manchmal höher.
- Einige raketengetriebene Flugzeuge können bis zu 100.000 Fuß hoch fliegen, aber sie sind speziell für diesen Zweck konzipiert.
Diese raketengetriebenen Flugzeuge werden hauptsächlich zum Sammeln von Daten verwendet und sind die einzigen Flugzeuge, die so hoch fliegen können. Heute gibt es keine Geschäfts- oder Verkehrsflugzeuge, die in der Lage sind, 100.000 Fuß zu fliegen. Es ist einfach nicht möglich.
Einer der Gründe, warum das Fliegen über beispielsweise 50.000 Fuß so schwierig ist, liegt darin, dass die Luft tatsächlich zu dünn werden kann, so dass das kontinuierliche Verbrennen des für das Fliegen in diesen Höhen erforderlichen Düsentreibstoffs äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist.
Es gibt jedoch einige Ausnahmen. Zum Beispiel stellte die SR71 Blackbird 1976 Rekorde auf, indem sie über 85.000 Fuß und mit Geschwindigkeiten von bis zu 2100 Meilen pro Stunde flog. Dies ist eher die Ausnahme als die Regel, weshalb die meisten Flugzeuge nicht einmal versuchen, diese Art von Datensätzen festzulegen. In vielen Fällen ist es einfach zu gefährlich, dies zu versuchen.
Neben der SR71, die nicht mehr fliegt, kann die U2 auch überdurchschnittlich hoch fliegen, da sie eine Höhe von rund 74.000 Fuß erreichen kann. Die U2 ist ein Unterschallflugzeug mit Flügeln, die sehr lang und dünn sind, was es einfacher macht, den Auftrieb zu bekommen, den es braucht, um in größeren Höhen effizient zu fliegen.
Andere Flugzeuge, die das Fliegen auf höheren Ebenen erreicht haben, sind:
- Douglas D-588-2 Skyrocket: 83.235 Fuß im Jahr 1953
- Lockheed F-104 Starfighter: 103.389 Fuß im Jahr 1959
- X-15: 353.200 Fuß im Jahr 1963
- Mikojan-Gurewitsch Ye-266M MiG-25: 123.520 Fuß im Jahr 1977
- Grob Strato 2C: 60.897 Fuß im Jahr 1995
- SpaceShipOne: 367.490 Fuß im 2004
Wie Sie sehen, ist das Fliegen in großer Höhe nicht unmöglich, obwohl die meisten kommerziellen und militärischen Flugzeuge nicht versuchen, Rekorde zu brechen, wenn es um diese Leistung geht.
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