Si un avión volara en caída libre para siempre, ¿qué pasaría con el avión?

Answer 1

Técnicamente, la caída libre “para siempre” es imposible. “Caer” implica la fuerza de gravedad que tira de un objeto hacia el centro de una masa. Cualquier objeto que “caiga” eventualmente alcanzaría la masa central y dejaría de moverse, o simplemente chocaría contra su superficie.

Olvidemos eso y supongamos que es posible. Este escenario variaría en función de diferentes variables. Si el espacio en el que está cayendo tiene atmósfera (aire), el avión se ajustará rápidamente a su velocidad terminal (velocidad regulada por la fricción del aire) y mantendrá esa velocidad. Eso es todo lo que sucede hasta que las vibraciones y el viento eventualmente comienzan a romper las alas / cuerpo y se rompen en pedazos cada vez más pequeños. Eso es.

Si está cayendo en el vacío (espacio exterior), no pasa mucho. El avión no está acelerando / desacelerando, sino simplemente flotando por el espacio, moviéndose en una dirección. Tal vez un cometa lo golpee y explote, se encuentre con un planeta o sea absorbido por un sol / agujero negro. También existe la posibilidad de que el avión pueda girar alrededor de un sol / agujero negro / planeta, haciendo que gane velocidad y “caída libre” en una nueva dirección. Lo más probable es que los extraterrestres lo descubran y se pregunten quién lanzó un avión en el espacio.

Answer 2

Al hacer un modelo físico, algunos ejercicios de pensamiento son beneficiosos. Así que no pienses demasiado en las personas que dicen que es imposible. es un “que tal si”.

Entonces, antes de toparnos con este voleibol intelectual, rebotemos y presentemos la pelota antes de dar servicio. Hay ciertas advertencias aquí. Asumamos:

• Un escenario suficientemente artificial, pero supongamos que la aceleración a la gravedad permanece más o menos constante, no es necesario, pero sería una segunda iteración.
• Un avión robótico capaz de mantener una actitud tal que la resistencia inducida permanezca en cero. No levante ni arrastre de las alas que no sean parásitos. Dado el siguiente criterio, este control evitaría problemas de Vne.
• Evitemos los problemas de Vne. Supongamos que un fuselaje particular puede alcanzar una velocidad terminal, lo suficientemente aerodinámico como para ser capaz de volar pero con suficiente resistencia para que sea posible una velocidad terminal. De lo contrario, este ejercicio termina bastante rápido. Digamos una hélice de paso fijo con un motor parado, el molino de viento obliga a comprimir los cilindros. Tal vez un biplano con cables o algo con suficiente resistencia parásita.
• Tanques de ventilación ventilados, etc. La aeronave puede cambiar la presión “e inundarse”. a saber, no hay cámaras de flotabilidad. Además, no hay volúmenes que retrasen la presión y, por lo tanto, se trituran a medida que aumenta la presión exterior.
• Evitemos una ráfaga de aire o quememos en la entrada. Condición inicial que comienza a una altitud de presión de 10,000 pies. De lo contrario, no es un avión sino un vehículo de reentrada.
• Nitrógeno / Oxígeno atmo pero realmente cualquier gas servirá. No sé, tal vez hidrógeno / amoníaco / CO2

Hemos establecido que hay gas para caer y un potencial de gravedad. También hemos establecido que a velocidad terminal es posible para esta aeronave antes de que falle catastróficamente.

Está cayendo en Vo. Como está en un fluido gaseoso con potencial de gravedad, la densidad debe aumentar en dicho fluido. V disminuirá de Vo a medida que aumenta la densidad. El aire acondicionado disminuirá significativamente en velocidad con el tiempo. Tarde o temprano, el fluido se volverá súper crítico e indistinguible del gas o líquido, o se convertirá en un líquido.

Aunque inicialmente está presente, el principio de Arquímedes tendrá un papel cada vez mayor además de arrastrar. Si el fluido es menos denso que los componentes del aire acondicionado, nunca podría “flotar”

La velocidad se acercará asintóticamente a cero, pero siempre disminuirá.

Entonces podemos llegar a un modelo de lo que sería efectivamente equivalente a una altura atmosférica “infinita”. Un ejemplo podría ser la entrada a uno de los planetas gigantes gaseosos justo después del lanzamiento del paracaídas supersónico.

Answer 3

Cada avión tiene una velocidad que nunca excede, donde las fuerzas aerodinámicas en las alas y las superficies de control son más de lo que la estructura puede soportar. En algunos casos, las fuerzas machistas exacerban estas fuerzas.

En los años 70 y 80, el V Tail Beech Bonanza desarrolló una reputación de falla estructural en vuelo. Después de extensas pruebas, se determinó que los pilotos estaban perdiendo el control de actitud y excedían el Vmo, la velocidad máxima de operación, cuando dejaban que el avión entrara en una inmersión en IMC, condiciones meteorológicas del instrumento donde no podían visualizar el horizonte. Esto fue sobre estresar el borde de ataque de la cola en V, lo que provocó que fallara, lo que resultó en una pérdida total de control del avión.

El U-2 tiene un problema similar si entra en una inmersión y sobre velocidades, pero algunas de las fuerzas se deben a exceder la velocidad del sonido.

Algunos aviones pueden usar un paso plano en las hélices para aumentar la resistencia en situaciones de emergencia.

Volé en un Convair 880 en 1981 que usaba los inversores de empuje para permitir un empinado descenso a Nueva York. El piloto explicó lo que iba a hacer para que no nos preocupara el ruido y la vibración.

Answer 4

Aquí hay un buen ejemplo:

El transbordador espacial en órbita se adapta perfectamente a su descripción: es un avión, con los motores apagados, en caída libre y nunca golpeará la superficie (suponiendo que no se descomponga la órbita) ya que vuela tan rápido que la tierra se curva a la misma velocidad que se acerca.

Si se deja en órbita durante el tiempo suficiente, la radiación solar y los impactos de meteoritos eventualmente lo hornearán, descompondrán y transformarán en un trozo de basura espacial.

Answer 5

¿De qué altitud de densidad de presión cae el avión?

Si cayera desde 1,000 pies donde el aire es mucho más denso, el avión se degradaría a un ritmo mucho más rápido que si estuviera a 50,000 pies donde el aire es muy delgado.

¿De qué temperatura y humedad está cayendo el avión? El aire denso y húmedo caliente quemaría a ese cachorro bastante rápido, me arriesgaría a adivinar y decir dentro de unos meses.

Si el aire fuera frío, delgado y seco, creo que el avión podría caerse indefinidamente. Sería como poner un avión en un refrigerador y bombear toda la humedad y la mayor parte del aire

Answer 6

¿Caída libre para siempre? ¿Como en órbita alrededor de la tierra? ¿O tal vez como en un cielo sin fin con temperatura constante y densidad del aire?

En el caso de esta última posibilidad, dependería de qué avión y cómo se configuró. Un caza supersónico en vuelo inactivo puede ser capaz de caer libremente para siempre sin romperse, pero el mismo avión con el poder encendido excedería sus límites estructurales y crearía una nube metálica y compuesta de partes y piezas de avión, que continuarían cayendo para siempre.

Answer 7

No puedes caer libremente “para siempre”.

En esta dimensión actual, cualquier avión o incluso objeto físico no puede caer libremente para siempre.

Sin embargo, si está planteando esta pregunta como si estuviera en un universo alternativo …

No sabemos lo que va a pasar.

En un universo alternativo, cualquier cosa podría suceder. Todas las leyes de la física podrían ser completamente diferentes de las leyes de la física en esta dimensión en la que vivimos.

Pero, por supuesto, en “esta dimensión” no podemos simplemente decir que un objeto puede caer libremente para siempre, por lo que su pregunta … realmente no tiene una respuesta.

Continuará…

Answer 8

Todo esto es imposible.

Volar y caer son mutuamente excluyentes.

Luego dices caer sin nada que golpear … pero caer implica gravedad y la gravedad implica una masa lo suficientemente grande como para atraer al cuerpo.

Todo lo que dices es contradictorio y no hay respuesta.

Answer 9

Sin superficie, sin fricción, nada que dañe el avión. sin fuerzas externas, el avión podría oxidarse por completo o romperse, pero continuaría como un avión con todas las partes completando la misma trayectoria.

Answer 10

Suponiendo que su velocidad terminal es menor que la velocidad nunca excede (Vne), probablemente continuará cayendo hasta que algo falle mecánicamente debido a la fatiga. Si la velocidad está por encima de Vne, las alas u otra parte probablemente fallarían y el avión se rompería.