علت عدم پرواز هواپیماها در گرمای شدید

شاید تصور بسیاری از ما این است که امروزه هواپیماها قادر هستند به هر نقطه ای روی کره زمین پرواز کنند. ما انتظار داریم تا هواپیماها بتوانند از بوستون تا برلین و از بغداد تا پکن پرواز کنند. اما باید توجه داشت که محدودیت هایی نیز در رابطه با سفرهای هوایی وجود دارد. 

به عنوان مثال هوای بسیار گرم می تواند مانع از پرواز هواپیماها شود. اما به واقع چه چیزی سبب می شود تا هواپیماها نتوانند در گرمای شدید پرواز کنند؟ در پاسخ کلی به این سوال باید گفت که کاهش تراکم هوا باعث عدم وجود بالابر می شود. بالابر نیرویی است که مستقیماً در تضاد با وزن یک هواپیما است و هواپیما را در هوا نگه می دارد. بیشتر بالابرهای هواپیماهای معمولی توسط بال ها تولید می شوند. لیفت یا بالابر یک نیروی آیرودینامیکی مکانیکی است که با حرکت هواپیما از طریق هوا تولید می شود. 

ابزارهای الکترونیکی و سایر ماشین آلات اغلب در برابر گرما یا رطوبت شدید کارآمد نیستند. سیستم های تهویه هوا نیز قادر به کار کردن در دمای بالا نیستند. همچنین درجه حرارت بالا همراه با تراکم کم هوا باعث ایجاد فشار مضاعف در موتورهای هواپیما می شود و این امر در هنگام برخاستن هواپیما بیشتر مشهود است. 

بنابراین دلایل زیادی برای این امر وجود دارد که کمترین مشکل تراکم هوا است. در شرایط بسیار گرم، درجه حرارت بالا می تواند باعث بروز هرگونه مشکلاتی شود که پرواز را دشوار یا خطرناک می کند.

امروزه نیز با گرم شدن کره زمین، نگرانی فزاینده ای در خصوص محدودیت های پرواز در هوای گرم برای بسیاری از شرکت های هواپیمایی به وجود آمده است. در ادامه به بررسی هر چه بیشتر این عوامل و اهمیت آن ها در پرواز می پردازیم.

• هوای رقیق

همانطور که در بالا اشاره شد، هوای رقیق یکی از اصلی ترین دلایلی است که هواپیماها در هوای بسیار گرم پرواز سختی را تجربه خواهند کرد. هر چه هوا گرمتر شود، به دنبال آن رقیق تر می شود. هنگامی که هوا به یک رقت خاصی  برسد، می تواند پرواز برای هواپیماها را دشوار سازد.

احتمالاً می دانید که هواپیماها برای پرواز به بالابر احتیاج دارند. برای رسیدن هواپیماها به این نیروی بالابر، باید هوای کافی در زیر بال آنها جریان داشته باشد تا فشار لازم را برای نگه داشتن هواپیما در هوا ایجاد کند.

خلبانانی که سعی می کنند در چنین دمای شدیدی هواپیما را  از زمین بلند کنند، حتی به سختی می توانند از باند فرودگاه بلند شوند. تلاش برای فرود در شرایط بسیار گرم نیز می تواند مشکلاتی را ایجاد کند، زیرا نیروی بالابر نگهدارنده هواپیما برای پایین آمدن آهسته و آسان وجود ندارد.

اگر هوایی که هواپیما تلاش می کند در آن پرواز کند فاقد چگالی باشد، ممکن است نیروی بالابر در آنجا نباشد و منجر به سقوط هواپیما گردد. پس از رسیدن دما به 40 درجه سانتیگراد و بالاتر، هوا بسیار رقیق و فاقد تراکم شده، در نتیجه این امر باعث لغو بسیاری از پروازها می شود. 

بنابراین پرواز در گرمای زیاد به قدرت بیشتر و بال های بزرگتر نیاز دارد تا کمبود بالابر ایجاد شده در نتیجه شرایط جوی را جبران کند. به همین دلیل هواپیماهای کوچکتر بیشتر از هواپیماهای بزرگ تحت تاثیر گرمای شدید هوا قرار می گیرند.

از همین رو پرواز یه مناطقی با چنین شرایط آب و هوایی مانند دبی و سایر فرودگاه های خاورمیانه معمولا در هنگام شب یا اوایل صبح که هوا خنک تر است، صورت می گیرد. همچنین برای پرواز به این مناطق اغلب از هواپیماهای بزرگ استفاده می شود. 

• سایر مشکلات هوای گرم

علاوه بر این عواقب تخصصی تر، موارد اساسی دیگری نیز وجود دارند که می توانند در صورت مواجهه ماشین های پیچیده با شرایط بسیار داغ رخ دهد.

وسایل الکترونیکی در برابر گرما یا رطوبت شدید به خوبی کار نمی کنند. بنابراین، هر یک از این شرایط نامطلوب می تواند در ماشین آلات حساس و الکترونیک موجود در هواپیما اختلال ایجاد کند، آن را ناامن یا غیر قابل پرواز سازد.

سپس این سوال به وجود می آید که آیا سیستم های خنک کننده پردازنده هم از کار می افتد؟ در مقایسه با عدم توانایی یا شرایط سخت برخاستن یا فرود آمدن هواپیما در این دما، این امر می تواند نگرانی ثانویه باشد. با این حال سعی کنید این را به کسی که درون یک هواپیما با دمای 40- درجه سانتیگراد نشسته است، بگویید.

علاوه بر این، خطرات سلامتی نیز برای ماندن طولانی مدت در شرایط بسیار گرم برای مسافران وجود دارد. یک هواپیمای گرم که روی باند فرودگاه نشسته یا در آسمان پرواز می کند، دقیقاً با این مساله مواجه است. 

در حالی که تبادل هوا در طول پرواز رخ می دهد، گاهی گرمای شدید می تواند در داخل کابین گیر بیفتد و شرایط وحشتناک ناراحت کننده ای را ایجاد کند. در شدیدترین حالت ممکن است باعث شود مسافران به شدت دچار کمبود آب یا گرمازدگی شوند.

• مشکلات موتور هواپیما

موتورهای هواپیماها به گونه‌ای طراحی نشده اند که بتوانند دماهای شدیدی را که در مناطقی مانند دبی و سایر نقاط گرمسیر جهان است، تحمل کنند. آنها دارای حداکثر دمای توربین هستند که خلبانان باید آن را کنترل کنند. اگر موتور هواپیما دچار دمای بیش از حد مجاز شود، می تواند آسیب ببیند.

دمای موتور به خودی خود در هنگام برخاستن هواپیما به دلیل فشار زیادی که به آنها وارد می شود افزایش می یابد. این امر در هنگامی که دمای هوا بالاست، بیشتر هم می شود. درجه حرارت بالا و تراکم کم هوا به معنای این است که موتورها باید سخت تر کار کنند و این باعث افزایش فشار بر روی آنها می شود.

خلبانان برای محاسبه دمای کلی موتورها با محاسبه دمای داخلی و خارجی کار می کنند. هرچه درجه حرارت خارجی بیشتر باشد، در مورد سنجش دمای داخلی باید دقت بیشتری شود. محدود کردن این امر می تواند سرعت و کارایی موتور را محدود کند.

• راه حل برای هوای بسیار گرم

با وجود همه مشکلات پرواز در هوای گرم، جای تعجب ندارد که شرکت های هواپیمایی سخت کار کرده اند تا بتوانند راه حلی در این خصوص ارائه دهند. 

خلبانان از رایانه استفاده می کنند تا به کمک آن ها دمای موتورهای خود را ردیابی کنند. این امر این امکان را به خلبانان می دهد تا اطمینان حاصل کنند که دمای عملیاتی ایمن را حفظ کرده اند و در عین حال تعادل بین دمای داخلی و خارجی نیز وجود دارد.

این رایانه ها به محض شروع نزدیک شدن به مناطق خطرناک، نسبت به تغییر سطح دما به خدمه هشدار می دهند. این امر خلبانان را قادر می سازد تا هرگونه تغییر و تحول لازم را برای جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از گرم شدن بیش از حد موتورها، انجام دهند.

همانطور که گفته شد، فرودگاه ها نیز در مناطق بسیار داغ مانند دبی معمولاً پروازها را برای مواقعی انجام می دهند که تراکم هوا کمتر تحت تاثیر دمای بسیار گرم آن قرار می گیرد. کمک به این کار گزارش های هواشناسی مدرن است که می تواند دما و الگوهای آب و هوا را پیش بینی کند.

اغلب از سیستم های پیش بینی وضع هوا  به عنوان تشخیص و پیش بینی طوفان استفاده می شود، اما در اینجا می توان از آنها به همان اندازه مؤثر و برای همان هدف اصلی استفاده کرد.

شرکت های هواپیمایی همچنین مراقب هستند که چه نوع هواپیمایی اجازه پرواز به فرودگاه های مناطق گرمسیری را دارند. بیشتر هواپیماهایی که به فرودگاه هایی مانند دبی پرواز می کنند، بسیار بزرگ هستند، چرا که تحمل بیشتری در مقابل دمای بالای هوا دارند.

سیستم های تهویه مطبوع نیز طی چند دهه گذشته بهبود یافته و پیشرفت هایی داشته که می تواند به خنک نگه داشتن مسافران کمک کند. همچنین گفته می شود، داشتن مسافر کمتر در هواپیما ممکن است در کمک بیشتر به این موضوع تاثیر داشته باشد.

پرواز به مناطق بسیار داغ گاهی اوقات با تعداد مسافر کمتری صورت می گیرد تا وزن کلی هواپیما کاهش یابد، به این ترتیب پرواز در شرایطی با هوای رقیق تر و نیروی بالابر کمتر آسان تر خواهد بود. همچنین خطوط هوایی ممکن است گاهی اوقات وزن چمدان مسافران را نیز محدود کنند. با این وجود تمام موارد باید گفت، برخی هواپیماها به دلیل شرایط نامساعد ناشی از گرمای شدید، به راحتی مجاز به پرواز در دمای بالای 48 درجه سانتیگراد نیستند.

گرچه پرواز در آب و هوای بسیار گرم به اندازه شرایط طوفانی حاد نیست، اما این شرایط نیز می تواند باعث بروز مشکلات زیادی در هنگام پرواز شود. به همین دلیل هم شرکت های هواپیمایی در طی سالیان متمادی فعالیت های زیادی را برای مقابله با این مشکل انجام داده اند.