Cum pot companiile aeriene să reducă costurile de combustibil prin cablu
American Airlines spune că poate economisi 1,2 milioane de dolari prin înlocuirea manualelor de zbor grele cu iPad-uri. Ce altceva ar putea fi eliminat pentru a economisi și mai mult combustibil? Fizicianul Rhett Allain are o sugestie care ar reduce combustibilul, precum și excursiile la toaletă.
Iată o poveste interesantă despre iPad-uri. Versiunea scurtă este că American Airlines a obținut aprobarea FAA pentru a înlocui manualele lor uriașe de zbor cu iPad-uri. Din câte am înțeles, manualul de zbor conține tot ceea ce ați putea dori să știți despre aeronava respectivă și cântărește 35 de kilograme.
American Airlines susține că, trecând de la hârtie la iPad-uri, vor economisi 1,2 milioane de dolari în combustibil pe parcursul unui an. Știi că această postare pe blog nu se va termina aici.
De ce folosești mai mult combustibil cu mai multă greutate?
În primul rând, de ce zboară avioanele? Doar o notă rapidă - acesta este un subiect mult dezbătut. Deci, acesta este avertismentul tău. Permiteți-mi să dau o explicație foarte simplă a zborului. Acest lucru va fi atât de simplu încât probabil te va supăra. Iată o vedere laterală a unei aripi care se mișcă prin aer.
Aici reprezint aerul ca o grămadă de bile mici. Când una dintre aceste bile se ciocnește cu aripa, aceasta își schimbă impulsul. Cu o schimbare a impulsului, trebuie să existe o forță netă. Forța netă pentru schimbarea de impuls a acestei mingi de aer vine de la aripă. Deoarece forțele sunt o interacțiune între obiecte, aerul trebuie să exercite și o forță asupra aripii cu aceeași magnitudine. Când o grămadă întreagă de aceste bile de aer se ciocnesc cu aripa, rezultatul net este o „ridicare”, precum și o „tragere”.
Desigur, trebuie să existe o altă forță. Dacă doriți ca avionul dvs. să meargă la o viteză constantă, veți avea nevoie de o forță de împingere pentru a echilibra forța de tracțiune. Dar ce zici de greutatea avionului? Dacă creșteți greutatea, ar trebui să măriți și ridicarea. Cum poți face asta? Într-adevăr, există două moduri. Mai întâi ai putea face ca avionul să meargă mai repede. Acest lucru înseamnă că obțineți mai multe coliziuni cu bile de aer, precum și o schimbare mai mare a impulsului pentru bile de aer. Ambele ar duce la o creștere mai mare.
Cealaltă opțiune ar fi schimbarea unghiului aripii. Dacă aripa este înclinată mai mult spre o orientare verticală, bilele de aer vor fi deviate mai mult în jos și vor avea ca rezultat o forță mai mare în sus. Desigur, acest lucru ar produce, de asemenea, mai multă tragere. În orice caz, mai multă ridicare înseamnă mai multă tragere. Nu se poate scăpa de acest efect.
DAR CE DESPRE PRINCIPIUL lui BERNOULLI. Da. Ai dreptate. Nu am spus nimic despre presiune, ridicare și așa ceva. De ce? Ei bine, dacă tratați aerul ca pe particule, nu este nevoie să faceți față presiunii și principiului lui Bernoulli. Ați folosi asta dacă ați dori să tratați aerul ca un fluid continuu. Desigur, nici modelul de coliziune a mingii de aer nu este perfect. Cu toate acestea, este suficient de util pentru a arăta cum creșterea masei într-un avion ar duce la mai multă rezistență și, astfel, ar necesita mai mult combustibil.
Cât de mult combustibil?
Lasă-mă să mă uit mai întâi la bani. Afirmația American Airlines este că înlocuirea unui manual de zbor de 35 de kilograme cu un iPad economisește 1,2 milioane de dolari pe an. Acum, nu sunt sigur câte manuale de zbor ar înlocui acest lucru, dar aș bănui că ar trebui să fie înlocuit cu mai mult de 1 iPad pentru redundanță. Dacă un iPad cântărește aproximativ 1,5 kilograme, atunci economiile nete de greutate ar fi de 14,5 kg. Permiteți-mi să numesc economiile de costuri yCyf pentru o anumită modificare a masei (yf înseamnă combustibil anual). Atunci pot scrie:
Deci, acest lucru spune că, dacă reduceți masa cu 14,5 kg (voi folosi kilogramele acum), atunci costul anual al combustibilului va scădea cu 1,2 milioane de dolari. Dar dacă mă uit la alte schimbări de masă? Pot introduce alte valori pentru schimbarea masei și calcula schimbarea costului dacă presupun că relația dintre costul combustibilului și masa este liniară în această regiune. Aceasta nu este o presupunere proastă. De ce? Dacă schimbarea masei este mică în comparație cu masa totală a avionului, atunci va fi cel puțin aproximativ adevărată.
Dar 1 sac de alune? Să presupunem că fiecare zbor American Airlines a scos din zbor doar o pungă de arahide (pe care nu ți-o mai oferă). Cât de mare ar fi economia anuală de combustibil? Ei bine, mai întâi am nevoie de masa unui sac de alune. În loc să caut masa exactă pentru o pungă de arahide, permiteți-mi să obțin doar o masă de 25 grame. Pare aproape. Deci, dacă fiecare American Airlines ar reduce masa cu 25 de grame, ar economisi
Adică 2.000 de dolari pe an pentru 1 sac de alune pe zbor. Dacă ar lua toate arahidele? Aici va trebui să fac o ghicire rapidă. Câți saci de arahide ar aduce la bord fiecare zbor? Acest lucru este greu, deoarece îmi doresc cu adevărat o medie. Ce zici de o medie de 300 de locuri pe zbor cu o medie de 400 de saci de arahide? Sună suficient de bine pentru mine. Acest lucru ar duce la o economie anuală a costurilor de aproximativ 800 de mii de dolari. Aproape de economiile din manualul de zbor pe hârtie.