Skoro samoloty z taką łatwością wzbijają się na kilka–kilkanaście kilometrów, co je powstrzymuje przed lotem jeszcze wyżej? Czyż nie byłaby to wspaniała alternatywa dla skomplikowanych i drogich rakiet kosmicznych? Niestety, istnieją ku temu trzy przeszkody.
Dlaczego samoloty nie latają w kosmos?
Po pierwsze: powietrze. Im wyżej od Ziemi się unosimy, tym powietrze jest rzadsze. Na wysokości szczytu Mount Everest (ok. 8,8 km) spada ciśnienie i gęstość powietrza – udział tlenu w składzie pozostaje co prawda podobny (~21%), ale jest go faktycznie mniej w każdej objętości. Samoloty pasażerskie potrafią latać na 9–12 km i dla ich silników to wciąż wystarczające warunki. Wyżej zaczyna brakować tlenu do spalania paliwa i spada ciąg: silniki odrzutowe „dławią się”, bo w przeciwieństwie do rakiet nie niosą własnego utleniacza, tylko pobierają tlen z atmosfery.
Po drugie: siła nośna. Skrzydło w locie zmienia pęd strugi powietrza i wytwarza różnicę ciśnień, z której powstaje siła nośna. Gdy powietrza jest coraz mniej, dla tej samej nośności samolot musiałby lecieć coraz szybciej i pod większym kątem natarcia. To szybko prowadzi do granic konstrukcji i napędu: rośnie opór, maleją rezerwy ciągu, pojawiają się ograniczenia wytrzymałościowe.
Po trzecie: prędkość. Typowy samolot pasażerski leci z prędkością rzędu 880–930 km/h – dużo, ale to wciąż drobiazg wobec wymagań kosmosu. Żeby pozostać na orbicie wokół Ziemi, trzeba osiągnąć około 7,8 km/s (ponad 28 000 km/h). Często przywoływane 11,2 km/s to już prędkość ucieczki – potrzebna, by całkiem opuścić Ziemię bez dalszego napędu. Samolot odrzutowy ani nie jest w stanie tak się rozpędzić, ani przetrwać oporów i obciążeń przy próbie zbliżenia się do tych wartości.
Gdyby nawet udało się przezwyciężyć powyższe problemy, pozostaje wytrzymałość organizmu i ograniczenia kabiny. Wspinacze wysokogórscy rejon powyżej 8 km nazywają „strefą śmierci” – bez dodatkowego tlenu organizm stopniowo się dusi. W lotnictwie cywilnym kabina jest hermetyzowana tak, by pasażerowie nie odczuwali niedogodności związanych z wysokością. Niestety wraz ze wzrostem wysokości rośnie różnica ciśnień między wnętrzem a otoczeniem. Konstrukcja płatowca ma na to z góry określony limit – nie można zwiększać tej różnicy bez końca, bo groziłoby to uszkodzeniem struktury. Po nagłej dekompresji utrata przytomności następuje w kilkadziesiąt sekund; a powyżej tzw. granicy Armstronga (około 19 km) bez skafandra dochodzi do ebulizmu – wrzenia nieosłoniętych płynów i groźnego pęcznienia tkanek. Dlatego samoloty wojskowe, które sięgają około 20 km i więcej, wymagają specjalnych kombinezonów i ścisłych procedur, a to wciąż stratosfera, nie kosmos.
A co z ciśnieniem w kabinie? W zwykłym locie na 10 km ciśnienie w kabinie jest wyższe niż na zewnątrz, aby pasażerowie mogli normalnie funkcjonować. Im wyżej leci samolot, tym większą różnicę ciśnień trzeba utrzymać – a to rosnące obciążenie dla kadłuba. Dlatego samoloty pasażerskie nie są przystosowane do długiego przebywania na znacznie większych wysokościach: ogranicza je napęd, aerodynamika i wytrzymałość konstrukcyjna.
Samoloty więc nie mogą latać w kosmos. Czy kiedyś będą mogły? Niewykluczone, ale jeśli już, to raczej w postaci pojazdów hybrydowych – samolotów‑rakiet, które w atmosferze lecą jak odrzutowce, a wysoko przełączają się na tryb rakietowy z własnym utleniaczem. Nad takimi technologiami od lat pracują inżynierowie w agencjach kosmicznych i firmach prywatnych. Na razie jednak rakiety pozostają jedynym praktycznym sposobem wynoszenia ładunków i ludzi poza atmosferę i na orbitę.
Źródła:
https://spaceplace.nasa.gov/review/dr-marc-technology/rockets.html
http://www.traveller.com.au/why-planes-fly-at-35000-feet-the-reason-for-high-altitude-flights-guxhc9
http://uk.businessinsider.com/why-you-cant-fly-plane-space-2017-9?r=US&IR=T
„krew dowslownie by sie zagotowala” co za bzdura xD
to nie jest bzdóra. przemiany materii jak topnienie i wrzenie zależą od temperatury ORAZ cisnienia. tak ze przy odpowiednim cisnieniu krew (woda) zacznie się gotować niezależnie od temperatury https://www.youtube.com/watch?v=HHN5Y0sVq7A
Nie jestem specjalistą ale Wydaje mi się że w tej wodzie z obniżonym ciśnieniem i 20 stopni Celsjusza nic się nie ugotuje choć ta woda wrze to się zgadza. Jak zwiększymy ciśnienie to woda ponad 100 stopni Celsjusza nie wrze a jest chyba dużo cieplejsza od tej co wrze w 20 stopniach C przez obniżenie ciśnienia
Nie jestem specjalistą ale Wydaje mi się że w tej wodzie z obniżonym ciśnieniem i 20 stopni Celsjusza nic się nie ugotuje choć ta woda wrze to się zgadza. Jak zwiększymy ciśnienie to woda ponad 100 stopni Celsjusza nie wrze a jest chyba dużo cieplejsza od tej co wrze w 20 stopniach C przez obniżenie ciśnienia
Masz 100% rację. Wrzenie wody w niskiej temperaturze nie zabije bakterii i wirusów.