Atmosféra je samozřejmý průvodce našeho života. V podstatě ji nevnímáme. Až na sedadle malého letadla nebo v popruzích rogala je atmosféra téměř hmatatelná. Stejně tak pokud vystrčíte ruku z rychle jedoucího auta nebo vlaku, ucítíte výrazně její hmotu.
Protože jsou vlastnosti atmosféry podstatné pro výkony letadel, stala se již v začátcích leteckých výzkumů i atmosféra předmětem výzkumu. I my bychom o ní měli něco vědět.
Atmosféra (vzduch) je směs plynů: 78% dusíku, 21% kyslíku, 1% vzácné plyny, kysličník uhličitý, vodní pára.
U atmosféry můžeme měřit:
Z měření je vidět, že rozdíl ve vlastnostech vzduchu na různých místech, v různou roční dobu, v různých nadmořských výškách zásadním způsobem ovlivňuje let. V praxi se to projevuje mnoha způsoby:
Složení vzduchu se mění s výškou, ale ve výškách využívaných k létání letadel je v podstatě stálé. S rostoucí výškou se však mění teplota vzduchu. Na každých 100m výšky o více než 0.5°C. V letech 1947-48 probíhala měření z balonů (viz Balony v roce 1901) a rakety V2:
Navíc se vlastnosti vzduchu mění s roční dobou, zeměpisnou šířkou, konkrétním místem atd. atd. Aby bylo možné v aerodynamice srovnávat výsledky měření pořízených za různých (výše uvedených) podmínek, byl zaveden pojem Mezinárodní standardní atmosféry (MSA) - je v grafu také zobrazena.
| nadmořská výška [m] | 0 | 2000 | 5000 | 10000 |
|---|---|---|---|---|
| teplota [°C] | 15 | 2 | -17,5 | -50 |
| tlak [MPa] (kg/cm2) | 0.101 (1.033 ) | 0.045 (0.458) | 0.030 (0.307) | 0.015 (0.151) |
| měrná hmotnost [kg/m3] | 1.226 | 1.007 | 0.736 | 0.413 |
V souvislosti s atmosférou je zajímavé podívat se na vlastnosti plynů, které se používají k plnění balonů:
| plyn | hustota [kg/m3] | hmotnost, kterou unese 1 m3 plynu [kg] |
|---|---|---|
| vzduch 60°C | 1.06 | 0.17 |
| vzduch 100°C | 0.95 | 0.28 |
| svítiplyn | 0.60 | 0.63 |
| hélium | 0.18 | 1.05 |
| vodík | 0.09 | 1.14 |
dál na: Tipy pro přemýšlení o aeeodynamice
přehled kapitol:
(zveřejněno v rubrice Modely letadel | Dílna | Konstrukce | Aerodynamika)