¿Hasta dónde llegaría un avión si siguiera subiendo? ¿Podría escapar de la atmósfera de la Tierra?

Un “techo” es la altitud más alta que un modelo de avión en particular puede subir físicamente. El “techo de servicio” es la altitud a la que la velocidad de ascenso de ese modelo de avión disminuye a una velocidad de ascenso predefinida que depende del tipo de avión. Para aeronaves de aviación general que generalmente son 100 FPM. No tengo idea de lo que sería para los aviones.

El techo físico de una aeronave en lugar de su techo regulatorio (más sobre esto a continuación) depende básicamente de dos factores, la potencia del motor y la elevación del ala. A medida que una aeronave sube, tanto la potencia disponible como la elevación disponible disminuyen porque la presión atmosférica disminuye al aumentar la altitud. La elevación también disminuye a medida que disminuye la potencia del motor, causando menos flujo de aire sobre las alas. La pérdida de potencia con altitud en todas las altitudes no es estrictamente cierta en el sentido de que algunas aeronaves con pistón tienen turbocompresores u, ocasionalmente, sobrealimentadores en sus motores. Estos aviones pueden producir mayor potencia hasta altitudes mucho más altas y, por lo tanto, pueden tener techos más altos y velocidades de crucero más rápidas.

Como punto de referencia, dieciocho mil pies es el punto de demarcación donde aproximadamente la mitad de la atmósfera terrestre está por debajo de esa altitud y la otra mitad por encima.

Los aviones de aviación general más pequeños y de menor potencia pueden tener techos en el rango de miles de pies, mientras que algunos aviones comerciales y comerciales a menudo navegan en las altitudes de más de 40,000 pies. Entonces, sus techos reales son aún más altos. Las aeronaves militares como el SR-71 y el U2 son capaces de volar en crucero hasta 80,000 pies o más. Curiosamente, esos dos aviones resuelven el requisito de física para vuelos a esas altitudes extremas de maneras opuestas. El SR-71 utiliza cantidades masivas de potencia, hasta el punto de usar incluso postquemadores en ambos motores durante el vuelo de crucero. Pero su envergadura es de solo 56 pies, solo unos 20 pies más que un avión de aviación general normal. El U-2 tiene una envergadura tremenda de 103 pies, por lo que utiliza una mayor elevación en lugar de potencia para lograr altitudes de crucero similares; ¡aunque a una velocidad de crucero mucho más baja!

Hay un concepto de techo adicional y ese es un techo regulatorio. Al diseñar aviones de aviación general, un modelo de avión que pretende tener una altitud de crucero de más de 25,000 pies se ajusta a requisitos de seguridad y diseño de sistemas más rigurosos. El simple hecho es que el vuelo de aproximadamente 25,000 pies requiere sistemas más sofisticados, aunque no sea por otra razón que para proteger al piloto y los pasajeros. El tiempo de la conciencia útil disminuye rápidamente por encima de los 25,000 pies; a 40,000 pies son 15-20 segundos. Las temperaturas del aire exterior pueden estar en el rango extremo menos (por ejemplo, -70 ° a 40,000 pies), y así sucesivamente. Por lo tanto, muchos de los aviones de aviación general más sofisticados están restringidos a una altitud de crucero de 25,000 pies.

Suponiendo que todos los motores están funcionando y el piloto realmente está intentando subir más y más alto:

  1. Primero pasará por su techo de servicio . El techo de servicio se define como la altitud a la que una aeronave con todos los motores en funcionamiento puede mantener una velocidad de ascenso de 100 fpm en condiciones atmosféricas estándar. Pero esto es solo una definición, no un límite. El avión ascenderá más alto si se le solicita. Obviamente, los aviones pueden volar por encima de su techo de servicio para alcanzar su altitud absoluta donde no queda capacidad de ascenso.
  2. A medida que continúa subiendo, llegará a su techo absoluto . El techo absoluto es la altitud más alta a la que una aeronave puede sostener un vuelo nivelado, lo que significa que la altitud a la que el empuje de los motores a plena potencia es igual al arrastre total a la velocidad mínima de arrastre.

Eso es. Ya no subes más.

¿Escapar de la atmósfera de la tierra? ¡Con los aviones de hoy, apenas arañarás los tramos inferiores de la estratosfera en latitudes templadas!

Lo más alto que ha alcanzado un avión en vuelo nivelado es menos de 100,000 pies. En escaladas con zoom, algunos tipos muy especializados han logrado un poco más de 120,000 ‘y el X-15 impulsado por cohete superó los 100 km en vuelo balístico, pero eso es todo. En el orden no, los aviones, por definición, no pueden abandonar la atmósfera (y hay muchas preguntas y respuestas sobre esto en Quora).

Absolutamente no. La velocidad de escape es de aproximadamente 25.020 mph (11.186 km / so 6.951 mi / s; 40.270 km / h) mucho más rápido de lo que puede lograr un avión convencional. Además, los propulsores, los propulsores turbo y los jets puros dependen del aire, para que un avión vuele a más de 60,000 pies, deben estar especialmente diseñados para ese propósito, equipados con motores de cohetes o chorros de hidrógeno, como solían tener los aviones espías. . Cualquier avión alcanzará su altitud de techo y no irá más alto.

Todas son buenas respuestas, pero me pregunto por qué esta pregunta sigue surgiendo. ¿Alguien sabe? En resumen, el “aire” en el nombre de “avión” describe algo que los aviones en el aire, algo así como un hidroavión que planea sobre el agua. Un avión sin aire es como un bote sin agua; Bastante inútil.