Ένα από τα πολλά προβλήματα που προέκυψαν για τους αεροναυπηγόυς κατά τη σχεδίαση ήταν και η αύξηση του μήκους του αεροσκάφους κατά περίπου 25-30 πόντους όταν πετούσε υπερηχητικά ,λόγω της αυξημένης τριβής -θερμοκρασίας...Το όλο εγχείρημα προκαλούσε και απαιτούσε καινοτόμες λύσεις από τις οποίες επωφελήθηκαν στο μέλλον και άλλοι .
Να διευκρινίσουμε, με την άδεια του Σπύρου,
ότι αυτό ήταν το αποτέλεσμα της διαστολής, και όχι κάτι άλλο.
Ολα τα υλικά, έχουν έναν συντελεστή μεταβολης των διαστάσεων ανάλογα με την μεταβολή της θερμοκρασίας. Το φαινόμενο αυτό, ονομάζεται θερμική διαστολή / συστολή.
Θερμική διαστολή/συστολή καλείται η αύξηση/ελάττωση των διαστάσεων ενός σώματος συνεπεία μεταβολής της θερμοκρασίας του.
Όπως προκύπτει πειραματικά, η συντριπτική πλειοψηφία των υλικών διαστέλλεται με αυξανόμενη και συστέλλεται με ελαττούμενη θερμοκρασία.
Εξαιρέσεις: Τη σπουδαιότερη ίσως εξαίρεση αποτελεί το νερό: μεταξύ των 0 C και 4 C ο όγκος του νερού ελαττώνεται με αυξανόμενη θερμοκρασία. Ανώμαλη εξάλλου συμπεριφορά έχουν το καουτσούκ και διάφορα υαλοκεραμικά, τα οποία συστέλλονται με αυξανόμενη θερμοκρασία και μάλιστα σε πολύ ευρύτερες θερμοκρασιακές περιοχές από εκείνη του νερού.
Sorry but you are not allowed to view spoiler contents.
Η θερμική διαστολή χαρακτηρίζεται ως γραμμική, επιφανειακή ή κυβική (διαστολή όγκου), ανάλογα με το αν μας ενδιαφέρει η μια, οι δύο ή και οι τρεις διαστάσεις του διαστελλόμενου σώματος. Στην περίπτωση π.χ. ενός ραβδόμορφου σώματος μας ενδιαφέρει συνήθως μόνο η μεταβολή του μήκους του,
ενώ στην περίπτωση ενός λεπτού φύλου λαμαρίνας μας ενδιαφέρει η διαστολή τόσο του μήκους όσο και του πλάτους. Στην πρώτη λοιπόν περίπτωση θα μιλούσαμε για γραμμική, ενώ στη δεύτερη για επιφανειακή διαστολή. Σημειωτέον ότι στις περισσότερες περιπτώσεις μας ενδιαφέρει η γραμμική ή η κυβική διαστολή και σπανιότερα η επιφανειακή.
Στην συγκεκριμένη περίπτωση, η κατασκευή της ατράκτου, ( εννοείται το όλον σκάφος / πτέρυγες / πηδάλια, κλπ ), που είναι καρφωτή ( ηλώσεις / πριτσίνια ), από τα αυτά υλικά, ώστε να έχουν ομοιόμορφη συμπεριφορά, και να μην αναπτύσονται τάσεις ( φορτίσεις ) λόγω διαφορετικών συστολοδιαστολών.
Συνεπώς, η κατασκευή, έπρεπε να λαμβάνει υπ' όψιν, την ομαλή συνεργασία των επιμέρους τμημάτων / επιφανειών, να είναι ταυτόχρονα αναλόγως ελαστικά, και να έχουν ομοιόμορφη συμπεριφορά, από τις πιθανές αρνητικές θερμοκρασίες στο έδαφος ( χειμώνας ), με σταδιακή αύξηση μέχρι το μέγιστο λειτουργίας, όπως στο διάγραμμα που έβαλε ο Σπύρος. Και να υπενθυμίσω, ότι στα ύψη που πετάνε τα αεροπλάνα, η εξωτερική θερμοκρασία, είναι άνω των μείον 50 κελσίου.
Και με επιφανειακές θερμοκρασίες στους 100 + Κελσίου, και σε επαφή, ( σχεδόν
, εδώ παίζει το οριακό στρώμα ), με τους - 50 + , αντιλαμβάνεται κανείς τις θερμικές καταπονήσεις και τις διαστολές / συστολές που υφίσταται η κατασκευή αυτή. Και βάλτε επιπλέον, ότι πρέπει να είναι και στεγανή, μια και οι καμπίνες συμπιέζονται για να αντιμετωπίζουν την έλλειψη οξυγόνου στα μεγάλα υψόμετρα.
Φυσικά, τις αυτές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, αντιμετωπίζουν και τα υπόλοιπα αεροσκάφη, απλώς, δεν έχουν τέτοιες επιφανειακές θερμοκρασίες στο "πέτσωμα".
Αρα, η συμπεριφορά των εξωτερικών επιφανειών, όπως και της μπογιάς, έπρεπε να αντέχει, και ταυτόχρονα, με την κατασκευή να εχει μέσα επιβάτες, να πρέπει να θερμομονώνεται σε επίπεδα ζώνης άνεσης. Κατανοητό μέχρις εδώ ?
Φυσικά, τα αυτά προβλήματα αλλά σε άλλες κλίμακες, αντιμετωπίζονται και σε άλλες μεταλλικές κατασκευές, πύργους, γέφυρες, κλπ.
Από την άλλη, οι διαφορετικοί θερμικοί συντελεστές διαστολής, μας επιτρέπουν να κάνουμε διμεταλλικά ελάσματα διακοπτων, θερμομέτρων, κλπ.
Θα κεράσει κανένας μπύρες ?
