Akartál valaha pilóta lenni? Tudd, hogy a cél terv nélkül csak vágy (a nagy klasszikus Antoine de Saint-Exupery szavai). Érdemes megjegyezni, hogy nemcsak író volt, hanem hivatásos pilóta is.
Abszolút minden, az égbolthoz kötődő ember részt vesz aerodinamikai tanfolyamokon. Ez a levegő (gáz) mozgásának tudománya, amely ennek a közegnek az áramvonalas tárgyakra gyakorolt hatását is vizsgálja. Az aerodinamika egyik része a szuperszonikus repülőgépeken való repülés jellemzői. És itt a tanuló teljes pompájában fogja látni az M betűt. Mit jelent?
Nagyon rövid hivatkozás
A latin M betű az aerodinamikai tankönyvekben nem más, mint a Mach-szám. Egy tárgy (például repülőgép) körüli áramlási sebesség és a helyi hangsebesség arányát jelöli. Nevét a repülési munkákban Ernst Mach osztrák tudósnak köszönheti. Tudományos szavakkal ez így néz ki:
M=v / a
Itt v a szembejövő áramlás sebessége, a a hang helyi sebessége. Érdemes megjegyezni, hogy a külföldi források a hazai szakirodalommal ellentétben a tárgy sebességét használják. Annak, aki nem találkozik ezzel a szakmai tevékenységben, valószínűleg két kérdése lesz. Mekkora a helyi hangsebesség? Miért van szükségünk Mach-számra?
Felszállásra készen
Mit jelent a hang szó? Először is ez egy hullám. Hiszen a hangforrás zavarokat hoz létre a környezetben, amelyek láncban továbbadódnak a levegőmolekuláknak stb. Ezért a magasság növekedésével, ahol a légkör ritkább, a hanghullám kisebb sebességgel fog terjedni. Ennek megfelelően a Mach-számképletben a helyi hangsebesség szerepel. A meghatározott magasságokhoz tartozó összes érték már ki van számítva (speciális táblázatok) - csak ki kell cserélnie. A szembejövő áramlás sebességét légnyomás-vevőkészülékekkel (APS) mérik, amelyeket minden repülőgépen telepítenek. Most már minden adatunk megvan, ami azt jelenti, hogy könnyen ki tudjuk számítani a Mach-számot. Felmerül egy jogos kérdés: "Miért nem csak a repülési sebességet használjuk?". Ne felejtsd el, magas M számokkal repülsz.
Három, kettő, egy - gyerünk
A Mach-szám a repülésben (és nem csak) óriási szerepet játszik. Szinte minden polgári, katonai és űrsiklópilóta nem nélkülözheti. Ez a paraméter nagyon fontos!
Amikor egy repülőgép az űrben mozog, a körülötte lévő levegőmolekulák elkezdenek "zavarni". Ha a repülőgép sebessége alacsony (M<1, ~ 400 km/h, szubszonikus repülőgép), akkor a környezeti sűrűségkörnyezet állandó marad. De ahogy a kinetikus energia növekszik, egy részét a repülőgép körüli légtér összenyomására fordítják. Ez a kompressziós hatás attól függ, hogy a repülőgép milyen erővel hat a levegőmolekulákra. Minél nagyobb a légsebesség, annál jobban összenyomódik a levegő.
Transzonikus sebességnél (~1190 km/h) a kis zavarok átadódnak a repülőgép körüli más molekuláknak (könnyebb figyelembe venni a szárnyfelületet), és egy szép pillanatban, amikor egy ponton a szembejövő sebessége áramlás összehasonlítja a helyi sebességhanggal (M=1, vagyis az áramlás, a repülőgép kisebb sebességgel tud repülni), lökéshullám keletkezik. Ezért annyira nyilvánvaló a különbség a vadászgépek kialakításában: szárnyaik, farkuk és törzsük a szubszonikus repülőgépekhez képest.
Az M<1-gyel közlekedő repülőgépeken, de nagy sebességnél (modern utasszállító hajók) ez a helyzet is előfordulhat, csak a transzonikus sebességre való átállás erősebb lökéshullámhoz, a légellenállás jelentős növekedéséhez, a légellenállás csökkenéséhez vezet. emelés, az irányítás elvesztése és további esés.
Az ilyen repülőgépek esetében a repülési műveleti dokumentumok (AFM belföldi, FCOM külföldiek esetében) jelzik a kritikus Mach-számot. Ez az M legalacsonyabb értéke, amelynél a szembejövő áramlás a repülőgép bármely részében eléri a hangsebességet (Mcr). Ez az egész titok!
A Szovjetunió legsikeresebb repülő utasai egyébként gyorsabban utaztakmodern. Nem hisz nekem?
Az új rég elfeledett régi
Az öregek gyorsabbak, mint a fiatalok! És ez nem vicc. Egy régi, mindenki által elfelejtett repülőgép volt valaha a Szovjetunió repülésének zászlóshajója. A neve TU-144 volt. Ez volt (és még mindig az) a világ első kereskedelmi szuperszonikus utasszállító repülőgépe, amelynek végsebessége elérte a 2500 km/h-t. Bár a Tu-144 repülési pályafutása rövid volt, sorsa elválaszthatatlanul összefüggött az M számmal.
A második hasonló repülőgép a brit-francia Concorde volt. Figyelemre méltó, hogy az első repülést mindössze két hónap különbséggel hajtották végre. Az aerodinamika alapos ismerete segít a kereskedelmi utasoknak elfelejteni az Atlanti-óceánon túli hosszú repüléseket. A repülőgépek és űrhajók repülései pedig továbbra is új felfedezésekre ösztönzik majd az emberiséget.
