Qual é a maneira mais econômica de decolar em um avião de passageiros?

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Considere duas rotas de voo possíveis para um avião de passageiros a jato; a primeira é uma subida lenta, com menos de 20 milhas para evitar outras rotas de voo, a segunda é uma subida mais rápida ao longo de 10 milhas até a capacidade do avião em vez de ser restrita.

Foi-me dito que a subida mais rápida irá reduzir o CO 2 . Mas a lógica para mim é que o ganho rápido de altura irá queimar mais combustível e, assim, aumentar a produção de CO 2 (ou talvez os 2 não estejam ligados, eu me pergunto). Eu gostaria de ser posto fora do meu mistério sobre isso?

    
por Andy 28.06.2014 / 19:49

1 resposta

Você está certo, subir aumenta o consumo de combustível e aumenta a energia que é adicionada ao avião, mas essa energia é conservada e pode ser recuperada mais tarde, na descida. Existem dois tipos de energia a considerar, energia potencial e cinética. A energia potencial é o peso vezes a altura, e a energia cinética é a massa vezes a velocidade ao quadrado, e ambas podem ser trocadas. $$ E = \ frac {m} {2} \ cdot v ^ 2 + m \ cdot g \ cdot h $$ Nomenclatura:
    $ E \: \: \: $ energy
    $ m \: \: \: $ massa
    $ v \: \: \: \: $ speed
    $ g \: \: \: \: $ constante gravitacional
    $ h \: \: \: \: $ height

O impulso dos motores sobre o que é necessário para superar o arrasto, acumulado ao longo do tempo, acumula energia. Lift e Drag, por sua vez, são proporcionais à velocidade do ar ao quadrado vezes a densidade do ar, portanto, se o avião sobe, ele precisa voar mais rápido para compensar o ar mais rarefeito, e o arrasto permanecerá mais ou menos constante. O empuxo também é proporcional à densidade do ar ao redor da aeronave, e o mesmo vale para o consumo de combustível. Isso significa que a aeronave consumirá aproximadamente a mesma quantidade de combustível ao longo do tempo quando voa baixa e lentamente, e quando voa alto e rápido. Como a tarefa é transportar pessoas ou mercadorias para um destino específico, voar alto e rápido resultará em menos tempo de operação com o mesmo fluxo de combustível. Esta é a razão pela qual voam altos resultados em menos CO 2 produzidos!

Quando a aeronave chega perto de seu destino, ela pode agora colocar em bom uso a energia potencial que foi armazenada como altitude: Em uma descida, a geração de empuxo pode ser reduzida pela quantidade de energia que é agora recuperada, como você pode aliviar o pedal do acelerador em seu carro ao descer a costa. Portanto, para a última meia hora do voo, a aeronave consumirá agora menos combustível do que antes e, quando chegar ao seu destino, a diferença será tão grande quanto o excesso de consumo necessário durante a subida.

Para os nitpickers: A aeronave pesará menos no final da viagem (o combustível foi consumido), então a descida não compensará completamente a subida. Por outro lado, a temperatura mais baixa em altitude reduzirá o consumo de combustível, permitindo que os motores funcionem com mais eficiência, de modo que, no quadro geral, um ganho definitivo permanece.

    
29.06.2014 / 00:03