Numărul Mach înseamnă mai mult decât crezi

Ai vrut vreodată să devii pilot? Cunoașteți, scopul fără un plan este doar o dorință (cuvintele marelui clasic Antoine de Saint-Exupery). Este demn de remarcat faptul că el nu a fost doar un scriitor, ci și un pilot profesionist.

Absolut toți oamenii asociați cu cerul, iau cursuri în aerodinamică. Aceasta este știința mișcării aerului (gazului), care studiază, de asemenea, efectul acestui mediu asupra obiectelor raționalizate. Una dintre secțiunile de aerodinamică este caracteristica zborului pe aeronave supersonice. Și aici studentul va vedea scrisoarea M în toată gloria ei. Ce înseamnă asta?

Informații foarte scurte

Litera latină M în manualele despre aerodinamică nu este altceva decât numărul Mach. Acesta indică raportul dintre viteza fluxului în jurul unui obiect (de exemplu, un avion) ​​și viteza locală de sunet. Numele ei în domeniul aviației, îi datorează omului de știință austriac Ernst Mach. Cuvintele științifice sunt următoarele:

M=v/o

Aici, v este viteza curentului care urmează și a este viteza locală a sunetului. Trebuie remarcat faptul că viteza obiectului este utilizată în surse străine, spre deosebire de literatura internă. O persoană care nu îndeplinește acest lucru în activitatea profesională, cel mai probabil, va avea două întrebări. Care este viteza locală de sunet? De ce avem nevoie de numărul Mach?

Gata să decoleze!

Ce se înțelege prin cuvântul sunet? Mai întâi de toate, este un val. La urma urmei sursa de sunet creează perturbații în mediul înconjurător, care sunt transmise moleculelor de aer și așa mai departe în lanț. Prin urmare, cu o creștere a altitudinii, unde atmosfera este mai descărcată, undele sonore se vor propaga într-un ritm mai lent. În consecință, în formula numărului Mach există exact viteza locală a sunetului. Toate valorile pentru înălțimi specifice sunt deja numărate (tabele speciale) - puteți înlocui doar. Viteza debitului pe direcție ascendentă este măsurată cu ajutorul receptoarelor de presiune a aerului (LDPE), care sunt instalate pe toate aeronavele. Acum avem toate datele, astfel încât să putem calcula cu ușurință numărul Mach. Există o întrebare corectă: "De ce să nu folosiți doar viteza de zbor?". Nu uitați, zburați pe numere mari M.

Trei, doi, unu - să mergem

Numărul Mach în aviație (și nu numai) joacă un rol imens. Aproape toți piloții navelor civile, militare și spațiale spațiale nu pot face fără ea. Acest parametru este atât de important!

Când o aeronavă se mișcă în spațiu, moleculele de aer din jurul ei încep să "resentimenteze". Dacă viteza aeronavei este scăzută (M<1, ~ 400 km / h, aeronave subsonice), atunci densitatea mediului rămâne constantă. Dar, pe măsură ce crește energia cinetică, o parte din ea se duce la compresia spațiului aerian aproape. Acest efect al compresiei depinde de puterea cu care aeronava acționează asupra moleculelor de aer. Cu cât viteza de zbor este mai mare, cu atât mai mult aerul este comprimat.

La viteze transonic (~ 1190 km / h), perturbațiile mici sunt transferate la alte molecule în jurul aeronavei (suprafața aripii mai bine văzut), și o dată când un anumit punct al vitezei de curgere incidente este comparată cu viteza locală a sunetului (M = 1 , este fluxul, avionul poate zbura cu o viteză mai mică), apare o undă de șoc. Prin urmare, diferența în proiectarea avioanelor de luptă este atât de evidentă: aripile, aripioarele coadă și fuselajul, în comparație cu avioanele subsonice.

La bordul avioanelor care operează cu M<1, dar la viteze mai mari (aeronave moderne de pasageri), o astfel de situație poate apărea, de asemenea, dar trecerea la viteze transsonice va conduce la un val mai puternic șoc, o creștere semnificativă a glisa, ridicare redusă, pierderea controlului și în scădere.

Pentru astfel de aeronave, un număr Mach grav este indicat în documentele de operare a zborului (RLE pentru intern, FCOM pentru străinătate). Aceasta este cea mai mică valoare a lui M, la care fluxul de intrare din orice parte a aeronavei atinge viteza de sunet (Mkr). Acesta este tot secretul!

Apropo, cei mai de succes pasageri care zboară din Uniunea Sovietică au călătorit mai repede decât cei moderni. Nu mă credeți?

Nou este un vechi de mult uitat

Persoanele vechi sunt mai rapide decât tinerii! Și asta nu eo glumă. Un vechi uitat de toate aeronavele a fost cândva pilotul avionului URSS. Numele lui era TU-144. A fost prima (și există) în lume avion supersonic de pasageri, care a efectuat zboruri comerciale, cu o viteză maximă de până la 2500 km / h. Deși cariera de zbor a Tu-144 a fost scurtă, soarta sa a fost legată în mod inextricabil de numărul de M.

Al doilea avion similar a fost Concorde britanic-francez. Este de remarcat faptul că au făcut primul zbor cu o diferență de numai două luni. O bună cunoaștere a aerodinamicii îi va ajuta pe pasagerii zborurilor comerciale să uite de zborurile lungi din Atlantic. Și zborurile de aeronave și nave spațiale vor continua să inspire omenirea la noi descoperiri.