Zbor parabolic

Un zbor parabolic este o manevră specială de zbor în care aeronava descrie o parabolă de traiectorie care este deschisă la suprafața pământului . Scopul acestei manevre este de a atinge greutatea sau de a simula gravitația redusă, de ex. B. luna sau gravitația pe Marte. În practică, de la 5 la 30 de parabole sunt de obicei zburate la rând.

Greutate în timpul unui zbor parabolic

La inițierea urcării, precum și la prinderea scufundării, în aeronavă este aproape dublu gravitația , compusă din gravitație și forța de inerție , care este cam la fel de puternică . Aceasta este, de asemenea, cunoscut sub numele de hipergravitate. Conceptul de zbor parabolic a fost dezvoltat în 1950 în SUA de Fritz Haber și Heinz Haber .

Fizicianul britanic Stephen Hawking pe un zbor parabolic, 2007

procedură

Fazele unui zbor parabolic

Pentru a vă obișnui, se pot zbura parabole mai plate care simulează forța gravitațională pe suprafața lui Marte (0,38 g) sau a lunii (0,16 g) înainte ca greutatea să fie posibilă în mai multe zboruri de tip val.

  1. Mașina zboară mai întâi orizontal la viteza maximă, în jur de 800 km / h sau 220 m / s. Într-o primă fază, intră apoi într-o urcare până când se atinge un unghi de înclinare de 47 °. În această fază, mașina are aproximativ dublul accelerației datorită gravitației . Componenta orizontală a vitezei este, similară cu cea verticală, în jur de 550 km / h sau 150 m / s.
  2. În cea de-a doua fază, o fază de tranziție, care durează de obicei în jur de 5 secunde, motoarele sunt restricționate, astfel încât împingerea să compenseze doar rezistența aerului și aeronava să încetinească. În această fază puteți simți o scădere semnificativă a gravitației, similar cu atunci când abordarea de aterizare este inițiată într-un zbor normal.
  3. A treia fază este zborul parabolic propriu-zis. Pilotul împinge butonul de comandă ușor înainte, astfel încât mașina să urmeze o parabolă de traiectorie . Pasagerii din interior sunt acum în mare măsură fără greutate ( microgravitate ). Mașina continuă să crească inițial cu scăderea vitezei verticale și a unghiului descrescător până când atinge altitudinea maximă, în funcție de tipul de aeronavă, de la aproximativ 7000 la 8500 m (23.000-28.000 ft). Apoi, mașina se scufundă din nou cu o viteză verticală crescândă. Mișcarea verticală în legătură cu viteza aerului este ca o cădere liberă în întreaga fază a 3-a . Durata de imponderabilitate este în medie de aproximativ 22 de secunde, ceea ce corespunde unei viteze inițiale sau finale verticale de aproximativ 108 m / s sau 390 km / h și o diferență de altitudine de aproape 600 m.
  4. În faza a 4-a (o fază de tranziție suplimentară) pilotul exercită greutatea în mod egal la un unghi de înclinare a orbitei de aproximativ -45 °, astfel încât toți cei din cabină să se poată întoarce ușor la sol.
  5. În faza a 5-a, scufundarea este acum interceptată prin tragerea liftului și motoarele sunt pornite din nou. Din nou, există aproximativ 2 g. Acest proces durează 20 de secunde.

După o pauză de aproximativ două minute în zbor de nivel, următoarea parabolă este pornită.

Impactul medical

Prin accelerație și zborurile abrupte Trimiteți ochilor și organelor de echilibru informații către creier, conținutul nu se potrivește. Unii oameni răspund la schimbarea rapidă a gravitației în timpul unui zbor parabolic cu greață sau vărsături . Prin urmare, antiemetice , de obicei scopolamină , sunt administrate înainte de un astfel de zbor . Din cauza simptomelor neplăcute pe care mulți dintre participanți le experimentează , aeronavele utilizate pentru astfel de zboruri sunt poreclite ocazional „Kotzbomber”. Agenția spațială americană NASA numește KC-135 , care este utilizat pentru zborurile parabolice, „Cometa Vomit”.

Aplicații

16. Campania de zbor parabolică a DLR : în timpul greutății, cercetătorii trebuie să se țină strâns pentru a utiliza dispozitivele.
  • Testarea dispozitivelor care ar trebui să funcționeze în spațiu sub greutate. Flăcările, lichidele, gazele, nisipul și alte materiale se comportă uneori complet diferit în condiții de greutate decât la sol.
  • Experimente științifice privind dinamica fluidelor , știința materialelor sau chimia sub imponderabilitate.
  • Experimente biologice privind gravitaxia .
  • Simularea gravitației reduse, cum ar fi cea găsită pe lună sau pe Marte.
  • Unele scene spațiale din filmul Apollo 13 au fost filmate în timpul zborurilor parabolice pentru a imita greutatea care predomină în spațiu.
  • Un zbor parabolic poate determina o aeronavă să atingă o altitudine la care nu se poate menține permanent din cauza presiunii insuficiente a aerului. În acest fel, recordul mondial pentru avioanele cu reacție la mare altitudine a fost stabilit în 1977 de un MiG-25 sovietic . Aeronava a atins o altitudine de 37,65 km.

Tipuri de aeronave adecvate

A300-ZERO-G

În principiu, parabolele pot fi zburate cu orice avion. Cu toate acestea, se folosesc mai ales avioane cu reacție ușor ușor modificate. Este avantajos să aveți un spațiu interior mare care să ofere suficient spațiu pentru experimente și să plutească liber. Exemple sunt un Il-76 la agenția spațială rusă, un KC-135 , un C9-B la NASA și un A300 ZERO-G la ESA .

Zborurile parabolice pot fi efectuate și cu avioane mici și chiar cu planor. Dar plutirea liberă este posibilă doar într-o măsură limitată din cauza lipsei de spațiu. Timpul maxim în greutate este determinat de viteza maximă admisibilă a aeronavei.

literatură

  • Hans-Erhard Lessing: Mannheim Pioneers , Wellhöfer-Verlag, Mannheim 2007
  • Novespace, Parabolic Flights and Microgravity, manualul utilizatorului 7 iulie 2004
  • Novespace, campanie de zbor parabolică cu A300 ZERO-G, Manual de utilizare 5 iulie 1999

Link-uri web

Commons : zbor parabolic  - colecție de imagini, videoclipuri și fișiere audio
Wikționar: zbor parabolic  - explicații despre semnificații, originea cuvintelor, sinonime, traduceri

Dovezi individuale

  1. ^ Fritz Haber, Heinz Haber: Metode posibile de producere a stării fără gravitație pentru cercetarea medicală . În: Journal of Aviation Medicine . 21 (5), 1950, pp. 395-400. PMID 14778792 . Rezumat și clasificare istorică în: Mark R. Campbell: Clasici în medicina spațială. Metode posibile de producere a stării fără gravitație pentru cercetarea medicală . În: Medicina aeriană, spațială și de mediu . 80 (12), 2009, p. 1077. doi : 10.3357 / ASEM.26010.2009 . PMID 20027862 .