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.

companiile

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.

O problemă a bagajelor

American Airlines percepe o taxă pentru a vă verifica bagajul în avion - la fel ca majoritatea companiilor aeriene. Conform acestei pagini AA, punga poate avea o masă de până la 23 kg fără o taxă suplimentară. Deci, cum se compară taxa pe care o percep pasagerului cu prețul combustibilului necesar pentru a găzdui această masă suplimentară? Ok, acest lucru va fi puțin mai dificil - dar, desigur, asta nu mă va opri.

  • Zbor în SUA: 25 USD pentru prima geantă.
  • Zbor în SUA: 35 USD pentru a doua geantă.
  • Zbor în SUA: 150 USD pentru mai multe bagaje. Wow. Asta pare dur.
  • Zborul din SUA și trecerea prin Europa câștigă a doua pungă de 60 de dolari. Ce se întâmplă dacă mergi prin Europa?

Mă voi opri aici. Se pare că 25 de dolari pentru prima geantă sunt prețul pentru toate „primele” bagaje înregistrate. Dar acum trebuie să fac niște estimări. Care este numărul mediu de bagaje înregistrate pe zbor? Care este masa medie a bagajelor înregistrate? Permiteți-mi să dau o serie de valori.

  • Masa medie a bagajului verificat: 9 - 14 kg. Amintiți-vă, aceasta este doar o presupunere.
  • Numărul mediu de bagaje înregistrate pe zbor? Dacă rămân cu media a 300 de locuri pe zbor, atunci poate ar fi în medie 250 de pasageri pe zbor. Poate că jumătate dintre aceștia verifică o geantă. Să mergem cu 120 - 180 de bagaje verificate pentru prima dată. Da, aceasta este o presupunere totală.

Cu aceasta, care ar fi gama de mase de „primul bagaj verificat”? Oh, și prin „primul bagaj înregistrat” indic faptul că ignor celelalte bagaje verificate, deoarece acestea nu percep taxa de 25 USD pentru acestea.

Folosind atât masa high-end cât și low-end a bagajelor (medie pe zbor), acest lucru ar costa American Airlines un cost anual al combustibilului de la 89 la 208 milioane de dolari. Da.

Dar taxa de 25 $ este excesivă? Este puțin mai greu de răspuns. Calculul de mai sus privește doar mediile anuale. Nu se uită la costul pe sac. Deci, trebuie să știu câte persoane plătesc bagajele înregistrate pe an. Potrivit acestei pagini de informații despre American Airlines, o zi medie are 275.000 de pasageri cu o medie de 3.400 de zboruri și peste 300.000 de bagaje.

Din aceasta, obțin în medie doar 80 de pasageri pe zbor. Argi, prima mea estimare de pasageri a fost cam dezactivată. Bine. De asemenea, acest lucru spune că ar exista 1,09 bagaje per pasager. Acum este bagajele verificate sau transportul? Dacă le citiți declarația, scrie că „se ocupă de peste 300.000 de bagaje”. Deci, dacă un pasager are un zbor de legătură, singura geantă a acestuia ar putea fi manipulată de mai multe ori. Cred că depinde de definiția „mânerului”.

Dacă merg cu 80 de pasageri pe zbor cu 0,5 bagaje înregistrate pentru prima dată pe persoană, acesta ar fi un cost estimat al combustibilului de 30 - 46 de milioane de dolari pe an. Amintiți-vă că acest lucru este doar pentru primele genți. Cum rămâne cu taxa de bagaj de 25 USD? Dacă există în medie 275.000 de pasageri pe zi, aceasta ar însemna 100 de milioane de pasageri pe an. Dacă jumătate dintre aceștia plătesc taxa de bagaj de 25 USD, American Airlines ar colecta 1,25 miliarde de dolari în taxe. Acest lucru este mult mai mare decât costurile de combustibil pentru aceste prime pungi.

Poate că taxa este acolo pentru a acoperi toate pungile, inclusiv pungile de transport. Să presupunem că acești 100 de milioane de pasageri pe an aduc o masă totală medie a bagajelor de 30 de kilograme. Costul anual al combustibilului pentru aceste pungi ar fi de 198 de milioane de dolari. Aceasta este încă mult mai mică decât taxa de bagaj de 25 USD.

Care ar fi o taxă echitabilă pentru bagaje? Ei bine, mai întâi trebuie să alegeți pentru ce se plătește această taxă. Compania aeriană are multe cheltuieli legate de bagaje. Există oameni care se ocupă de ei, acolo este spațiul din avion și chestii de genul acesta. Să ne întoarcem la prima estimare pentru costul anual al bagajelor înregistrate la 46 de milioane pe an. Dacă rămân cu 50% dintre pasageri care verifică o geantă pe un zbor - ar fi 50 de milioane de pasageri. Acest lucru face calculul destul de ușor. UN dolar pe bagajul înregistrat. OK, schimbați-l la 2 dolari pe bagajul înregistrat. Nu m-ar deranja să plătesc 2 dolari pe sac.

Un punct important. Este posibil ca calculul taxei de bagaj să nu fie valid. Este ușor să presupunem că modificarea costurilor combustibilului pentru o diferență de masă de 14,5 kg este aceeași funcție liniară pentru o schimbare de masă de 2000 kg. Chiar dacă funcția de masă a combustibilului nu este probabil să fie liniară în tot acest mod, probabil că aceasta oferă totuși o estimare corectă. Acolo, am spus-o.

O altă modalitate de a economisi bani

Dacă American Airlines poate economisi 1,2 milioane pe an cu masa mai mică a iPad-urilor pentru manualele de zbor. Există alte modalități de a te rade din greutate în timpul zborului? Da. Am o idee. Ce se întâmplă dacă toți pasagerii trebuie să se elibereze de excesul de lichide corporale înainte de zbor? Pentru a fi clar, vorbesc despre urinare.

Să revenim la cei 80 de pasageri pe zbor. Să presupunem că fiecare se oprește lângă toaletă înainte de a urca în avion. Câtă masă ar însemna acest lucru? Voi ghici doar că, în medie, o persoană ar putea produce 300 ml de lichid. Sigur, unii oameni ar putea umple un litru întreg - dar ar putea exista și unii pasageri care au și frică de scenă. Cred că 300 ml este o estimare corectă (chiar și joasă). Pare plauzibil ca urina să aibă o densitate similară densității apei (deși nu am verificat experimental acest lucru).

Folosind o densitate de pipi de 1000 kg/m 3 obțin o masă medie de urină de 0,3 kg. Cu o medie de 80 de pasageri, aceasta reprezintă economii totale de masă de 24 de kilograme. Folosind același model pentru economiile de pe iPad, aceasta ar avea o economie anuală de combustibil de 1,98 milioane de dolari. Ar avea avantajul suplimentar de a nu fi nevoit să te ridici în mijlocul zborului pentru a vizita toaleta. Deci, are sens și economisește bani. Aceasta ar trebui să fie o lege.

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.