Številka Mach pomeni več, kot si misliš

Si kdaj želel postati pilot? Veš, cilj brez načrta je samo želja (besede velikega klasika Antoine de Saint-Exupery). Treba je omeniti, da ni bil le pisatelj, temveč tudi poklicni pilot.

Absolutno vsi ljudje, povezani z nebom, tečaji aerodinamike. To je znanost o gibanju zraka (plin), ki prav tako proučuje vpliv tega medija na racionalizirane objekte. Eden od odsekov aerodinamike je značilnosti letenja na nadzorovanem zrakoplovu. In tukaj bo študent videl črko M v svoji slavi. Kaj to pomeni?

Zelo kratke informacije

Latinska črka M v učbenikih o aerodinamiki ni nič drugega kot številka Macha. Označuje razmerje hitrosti pretoka okoli predmeta (npr. Letala) do lokalne hitrosti zvoka. Njeno ime v letalskih delih, dolguje avstrijskemu znanstveniku Ernstu Machu. Znanstvene besede so naslednje:

M=v/a

Tukaj je v hitrost prihajajočega toka in a je lokalna hitrost zvoka. Treba je opozoriti, da se hitrost predmeta uporablja v tujih virih, v nasprotju z domačo literaturo. Oseba, ki to ne izpolnjuje v poklicni dejavnosti, ima verjetno dva vprašanja. Kakšna je lokalna hitrost zvoka? Zakaj potrebujemo številko Macha?

Pripravljen je vzlet!

Kaj pomeni beseda zvok? Najprej je to val. Konec koncev zvočni vir ustvarja v okolju motnje, ki se prenašajo v molekule zraka, in tako naprej na verigo. Zato se z zvišanjem nadmorske višine, kjer je atmosfera bolj izpraznjena, zvočni val propagira počasneje. V skladu s formulo Machove števila je točno lokalna hitrost zvoka. Vse vrednosti za določene višine se že štejejo (posebne tabele) - lahko jih nadomestite samo. Hitrost prihajajočega toka se meri s pomočjo sprejemnikov zračnega tlaka (LDPE), ki so nameščeni na vseh zrakoplovih. Zdaj imamo vse podatke, zato lahko enostavno izračunamo številko Macha. Postavlja se pošteno vprašanje: "Zakaj ne bi samo uporabili hitrost letenja?". Ne pozabite, letite na velikih številkah M.

Tri, dva, ena - gremo

Številka Macha v letalstvu (in ne samo) igra veliko vlogo. Skoraj vsi piloti civilnih, vojaških in vesoljskih ladij ne morejo storiti brez njega. Ta parameter je tako pomemben!

Ko se zrakoplov premakne v vesolje, molekule zraka okrog njega začnejo "zameriti". Če je hitrost letala nizka (M<1, ~ 400 km / h, podzvočna letala), potem gostota okolja ostane nespremenjena. Toda, ko se kinetična energija poveča, del tega prispeva k stiskanju bližnjega zraka. Ta učinek kompresije je odvisen od moči, s katero zrakoplov deluje na molekule zraka. Višja hitrost leta, več zraka je stisnjeno.

Na Nadzvučni hitrostih (~ 1190 km / h), so majhne perturbacije prenesejo na druge molekule okoli zrakoplov (bolje razvidno krilo površine), in enkrat, ko je določena točka hitrosti pretoka nesreča primerjavi z lokalno hitrosti zvoka (M = 1 , in sicer tok sonce lahko letijo počasneje), udarni val. Zato je jasna razlika v borec oblikovanje: krilih, empennage in trupu, v primerjavi z podzvočnih letal.

Na letalih, ki letijo z M<1, toda pri visokih hitrostih (sodobnih potniških linij) se lahko zgodi tudi taka situacija, le prehod na transonično hitrost bo povzročil močnejši udarni val, znatno povečanje vlečenja, zmanjšanje dviganja, izgubo nadzora in nadaljnji padec.

Za take zrakoplove je v dokumentih o letih operacije označena kritična Mach številka (RLE za domače, FCOM za tuje). To je najnižja vrednost M, pri kateri dohodni tok v katerem koli delu letala doseže hitrost zvoka (Mkr). To je celotna skrivnost!

Mimogrede, najuspešnejši letalski potniki Sovjetske zveze so potovali hitreje od sodobnih. Ne verjemite mi?

Novo je dolgo pozabljen stari

Stari ljudje so hitrejši od mladih! In to ni šala. Eden star, ki ga je pozabil ves zrakoplov, je bil nekoč vodilni zrakoplov ZSSR. Ime mu je bilo TU-144. To je bil prvi (in obstaja) v svetovnem supersoničnem potniškem letalu, ki je opravljal komercialne lete z največjo hitrostjo do 2500 km / h. Čeprav je bila kariera leta Tu-144 kratka, je bila njegova usoda neločljivo povezana s številom M.

Drugi podobni zrakoplov je bil britansko-francoski Concorde. Omeniti velja, da so naredili prvi let z razliko le dva meseca. Dobro poznavanje aerodinamike bo potnikom komercialnih letov pomagala pozabiti na dolge lete po Atlantiku. Leti letala in vesoljskih plovil bodo še naprej navdihnili človeštvo do novih odkritij.