Ae­ro­nau­ty­ka najtrudniejsze zagadki

Theodor Kármán amerykański fizyk jako pierwszy obliczył, że powyżej 100 km wysokości atmosfera Ziemi staje się zbyt rozrzedzona do celów aeronautyki (ponieważ każdy pojazd na takiej wysokości musiałby się poruszać szybciej od prędkości orbitalnej Ziemi, aby uzyskać wystarczającą siłę nośną, potrzebną do utrzymania się na tej wysokości).

Znając ciśnienie przy powierzchni ziemi i ciśnienie statyczne odczytane z dajników maszyny, jesteśmy w stanie uzyskać dane o wysokości lotu w danej chwili właśnie dzięki wzorowi barometrycznemu. Technicznie uzyskane ciśnienie statyczne powoduje rozszerzanie lub kurczenie puszki aneroidowej, co skutkuje odpowiednim wychyleniem wskazówki wysokościomierza. Równanie Bernoulliego służy do wyznaczenia siły nośnej działającej na samolot.

Jest to przyrząd do pomiaru ciśnienia całkowitego, co wykorzystywane jest w celu określenia prędkości samolotu. Sonda została skonstruowana i po raz pierwszy zaprezentowana 12 listopada 1732 roku przez francuskiego inżyniera Henriego Pitota. Pierwotnie używana była do pomiaru prędkości wody na różnych głębokościach Sekwany. Udoskonaleniem wynalazku jest rurka Prandtla, która składa się z dwóch rur, z której zewnętrzna służy do odczytu ciśnienia statycznego a wewnętrzna do całkowitego. Zazwyczaj są 2 lub 3 rurki zamieszczone po bokach kokpitu.

Atmosfera ziemska, ma ok. 200 km grubości. To niewiele, zaledwie ok. 1/32 długości promienia naszej planety. Jednak powyżej 100 km staje się ona tak rzadka, że aby latać w niej samolotem, trzeba by uzyskać prędkość większą od prędkości orbitalnej. Tylko wtedy skrzydła uzyskałyby odpowiednią siłę nośnią.

Historię lotnictwa można podzielić na dwa etapy – okres przed pokonaniem bariery dźwięku i po jej pokonaniu. 14 października 1947 roku amerykański pilot Chuck Yeager pilotujący eksperymentalny samolot Bell X-1 jako pierwszy człowiek w historii pokonał barierę dźwięku.