Гленн Мерфи - Какой громкой бывает отрыжка?

Прекрасная идея, но боюсь, что ничего не получится.

— Почему?

Если вертолет зависнет на месте (вместо того чтобы полететь на север, юг, восток или запад), то он будет сохранять неподвижность по отношению к расположенной под ним Земле и к атмосфере вокруг него. А поскольку они, как нам известно, движутся с запада на восток с сумасшедшей скоростью, то и вертолет будет делать то же самое. Так что через семь часов он будет по-прежнему висеть над Европой (если к тому времени у него не закончится горючее).

— Да, полный пролет. А как насчет полета в Америку на самолете? Если Америка вращается с запада на восток, а мы полетим с востока на запад, тогда Америка и самолет будут двигаться навстречу друг другу, и добраться туда можно будет намного быстрее, не так ли?

Боюсь, что нет.

— Ну почему опять нет?!

Потому что, когда ваш самолет еще даже не начал разбег, а только выруливал на взлетную полосу, он уже двигался на восток с огромной скоростью, вместе со всей остальной Европой. А теперь предположим, что он взлетел и направился на запад со скоростью 500 км/ч. Эта цифра измеряется относительно европейского аэропорта, откуда он поднялся, американского аэропорта, куда он направляется, и атмосферы над Атлантическим океаном, через которую ему нужно будет пролететь. Но поскольку оба аэропорта тоже перемещаются с запада на восток со скоростью гораздо большей, чем 500 км/ч, то это означает, что самолет, в сущности, тоже движется с запада на восток, только на 500 км/ч медленнее, чем аэропорты и атмосфера!

Если все это звучит как полная белиберда (на мой взгляд, так оно и есть!), то можно принять в расчет только относительное движение и игнорировать тот факт, что самолет, Земля и атмосфера вращаются с запада на восток. Давайте взглянем на ситуацию так: когда самолет стоит на взлетной полосе, его скорость относительно аэропорта равна нулю. После взлета он направится в сторону американского аэропорта с относительной скоростью 500 км/ч. Поскольку скорость измеряется относительно аэропорта, то нам все равно, стоит этот аэропорт на месте или движется на восток. Значение имеет лишь то, что самолет преодолевает расстояние между двумя аэропортами со скоростью 500 км/ч. В итоге получится, что добираться туда ему придется от шести до десяти часов, потому что именно столько времени потребуется, чтобы пролететь это расстояние. Все, конец истории.

— Тогда получается, что полеты на запад и восток занимают одинаковое время?

Не совсем. Время в полете может оказаться разным, но это связано не столько с вращением Земли, сколько с направлением преобладающих ветров. Например, ветра над Атлантикой, между Америкой и Европой, как правило, дуют преимущественно с запада на восток (особенно на больших высотах, где формируются скоростные воздушные потоки, именуемые высотными струйными течениями). Поэтому, когда самолет летит на восток, ветер помогает ему лететь быстрее. Мы называем такой ветер попутным. Когда самолет летит на запад, ветер будет дуть ему в лоб и замедлять его движение. Такой ветер называется встречным. Благодаря встречным и попутным ветрам на многих хорошо освоенных воздушных трассах полеты на восток часто занимают меньше времени, чем в обратном направлении.

— Ну все, пора передохнуть. По ходу, у меня полная каша в голове. Думаю, надо чуток посидеть и все переварить.

Отличная мысль. Но помните, даже когда голова у вас перестанет кружиться, все остальные части вашего тела будут продолжать движение.

— Хорош издеваться.

Прошу прощения.

Потому что самолетам, чтобы летать, требуется давление воздуха, а в космосе с ним напряженка…

— При чем тут давление воздуха? Почему пилот не может просто направить самолет прямо вверх и вылететь в космос. Это было бы здорово.

Да, здорово. Вы могли бы поплавать там в невесомости. Могли бы увидеть всю Землю целиком, как большой голубой шар. Могли бы запускать оттуда спутники и космические станции…

— Вот именно!

… но, к сожалению, обычный самолет никогда не сможет этого сделать. Чтобы летать, самолетам требуется давление воздуха на крылья, а за пределами земной атмосферы воздуха совсем нет.

— Но разве не двигатели заставляют самолет лететь?

И да, и нет. Реактивные или винтовые двигатели создают направленную вперед силу, или тягу, [21] Подробнее о том, как действует сила тяги и как летают самолеты, рассказывается в разделе «До каких пор можно увеличивать размер самолета, прежде чем он станет слишком тяжелым, чтобы летать?». которая толкает самолет, преодолевая сопротивление воздуха. Но что реально поднимает самолет вверх и удерживает в воздухе, так это крылья. С нижней стороны они почти прямые, а с верхней изогнутые. Поэтому молекулам воздуха, которые обтекают крылья сверху, приходится преодолевать большее расстояние до задней кромки крыла, чем молекулам, скользящим по крылу снизу. В результате воздух, движущийся над крылом, становится более «разреженным», и его давление на крыло уменьшается. Разница между высоким давлением снизу и низким сверху создает силу, которая поднимает крылья — и весь самолет — вверх. Однако без воздуха этот принцип не будет работать. Без плотного потока воздуха, обтекающего крылья на большой скорости, не будет подъемной силы, и самолет не сможет больше лететь.

— Но хотя бы до границы с космосом они смогут долететь? До того места, где кончается атмосфера и начинается космос?

Вряд ли, потому что у атмосферы нет четкой границы, просто она становится все более разреженной и постепенно переходит в безвоздушное космическое пространство.

— А подробнее можно?

Ученые выделяют в атмосфере пять слоев на основании таких ее свойств, как высота над землей, температура и так далее. Самый нижний слой называется тропосферой. Он простирается от поверхности земли до высоты 6-18 километров (тоньше на полюсах и толще на экваторе). Это слой, в котором мы живем и в котором летают почти все воздушные суда.

Над ним располагается стратосфера, которая тянется до высоты примерно 50 км над поверхностью планеты. Еще выше находятся мезосфера (до 80 км), термосфера (500 км) и, наконец, экзосфера, которая простирается больше чем на 10 тысяч километров. Космические челноки выходят на орбиту в термосфере. Орбиты искусственных спутников пролегают в экзосфере. Абсолютный рекорд высоты полета самолета составляет 29 400 м. К тому же он был поставлен беспилотным самолетом, который ученые NASA создали специально для полета на высотах, где давление воздуха в сто раз меньше, чем на уровне земли.