Kruishoogte op een bolle aarde

Er was eens een Platte Aarder en die nam tijdens een vlucht een waterpas mee.

Zijn bedoeling was om te bepalen of het vliegtuig om de zoveel tijd zijn vlieghoek aanpaste om het terug waterpas te laten vliegen ten opzichte van het aardoppervlak. Als de aarde echt bolvormig is, zo dacht hij, dan zou het vliegtuig regelmatig zulke aanpassingen moeten maken; anders zouden ze met z’n allen rechtstreeks de ruimte in vliegen!

Zijn video ging viraal. En het is ons duidelijk dat het vliegtuig deze periodieke aanpassingen niet heeft gemaakt. De conclusie is zeker niet dat de aarde plat is. Hieronder volgen enkele verklaringen waarom het vliegtuig die periodieke aanpassingen niet hoeft te maken en toch zijn bestemming kan bereiken zonder een tripje langs de ruimte.

  1. De luchtdichtheid neemt af met de hoogte; en dus neemt de door de vleugels opgewekte liftkracht ook met de hoogte af. Op een gegeven moment is de hoeveelheid lift niet meer voldoende om het gewicht van het vliegtuig tegen te gaan en ontstaat er een evenwicht. Dit is de kruishoogte van het vliegtuig.
  2. Commerciële vliegtuigen zijn ontworpen om statische langsstabiliteit te hebben. Dat is de stabiliteit ten opzichte van draaiingen om de dwarsas. Het zal zijn oriëntatie ten opzichte van het zwaartepunt herstellen, zelfs wanneer er geen input is van de piloot.
  3. Hoe steiler de vlieghoek, hoe kleiner de liftkracht die de zwaartekracht tegenwerkt.
  4. Met constante vluchtparameters vliegt een vliegtuig op een constante dichtheidshoogte.
  5. In de meeste vliegtuigen is de door de motoren gegenereerde stuwkracht lager dan het gewicht van het vliegtuig. De stuwkracht alleen is niet voldoende om het vliegtuig de ruimte in te sturen.
  6. Motoren werken door verbranding en hebben zuurstof nodig, en zuurstof zelf wordt schaarser naarmate de hoogte toeneemt. Op een gegeven moment zullen de motoren uitvallen en dus ook geen stuwkracht meer genereren.

Om bovenstaande redenen zal een vliegtuig een constante kruishoogte aanhouden en de kromming van de aarde volgen. De ruimte in vliegen is niet iets wat je eenvoudigweg doet en zal dus ook niet ‘per ongeluk’ gebeuren. Het kost veel meer energie en is veel duurder dan welke commerciële vlucht dan ook.