حرارت آیرودینامیکی
هواپیمایی را که در هوا پرواز می کند در نظر بگیرید. اگر از دید ناظری که روی هواپیما نشسته به جریان هوا بنگریم،دیده می شود مولکولهای هوا با همان سرعت هواپیما نسبت به جریان هوا، روی سطح بیرونی هواپیما عبور می کنند. در اثر اصطحکاک این مولکولها با سطح خارجی هواپیما، حرارت تولید می شود. این حرارت تولید شده با افزایش سرعت، بیشتر می شود. بنابراین می توان گفت این حرارت به خواص آیرودینامیکی هواپیما وابسته است. از این رو آن را حرارت آیرودینامیکی هواپیما نامیده اند. با افزایش حرارت در سطح هواپیما دما نیز افزایش می یابد که مقدار افزایش دما را می توان با استفاده از معادله تجربی زیر محاسبه کرد:
بطوری که افزایش دما بر حسب درجۀ سانتیگراد و سرعت واقعی هواپیما بر حسب متر بر ثانیه است.
این موضوع از نظر سازه ای بسیار اهمیت دارد؛ به همین دلیل، سرعت هواپیما نباید از مقداری که خارج از تحمل حرارتی سازۀ آن است فراتر برود. بنابراین در هنگام طراحی سازه محدوده ای را برای آن لحاظ می کنند.
مثال 9-1) هواپیمای جاسوسی 71 قادر است با سرعت 3 ماخ در ارتفاع 80000 پایی پرواز کند. دمای سطح بدنه این هواپیما در این وضعیت چقدر است؟فرض کنید وضعیت جوّی آیسا باشد.
حل:
ارتفاع 80000 پایی در لایه دوم جوب قرار دارد. لذا:
بنابراین دمای بدنه این هواپیما در آن وضعیت 337 درجه سانتیگراد است.
9-1) پدیده های جوّی
جوّ زمین حالتی پویا دارد. پدیده های مختلفی در داخل جوّ وجود دارند که بر پرواز هواپیما تأثیر می گذارند. این پدیده ها در هنگام طراحی هواپیما باید مد نظر باشند و خلبانان نیز لازم است به تاثیرات آنها در طول پرواز توجه کافی داشته باشند. برخی از این پدیده ها عبارتند از:
1- بارش باران و برف
2- وزش باد پیوسته
3- باد ناگهانی متلاطم
4- طوفان، گردباد و انواع تلاطمات جوّی
5- صاعقه و رعد و برق
در حد آشنایی اولیه، تأثیرات مهم این پدیده ها و همچنین نقش و وظیفه خلبان و هواپیما در موقع رویارویی با این پدیده ها بررسی می شود. علاقه مندان برای کسب اطلاعات کامل می توانند به کتابهایی که در زمینه هواشناسی نوشته شده اند مراجعه کنند. 