Mach broj znači više nego što mislite

Jeste li ikada željeli postati pilot? Znati, cilj bez plana je samo želja (riječi velikog klasičnog Antoine de Saint-Exuperya). Valja istaknuti da on nije samo pisac, već i profesionalni pilot.

Apsolutno svi ljudi povezani s nebom, pohađaju tečajeve aerodinamike. To je znanost kretanja zraka (plina), koja također proučava učinak ovog medija na pojednostavljene objekte. Jedan od dijelova aerodinamike su značajke bijega nadzvučnog zrakoplova. A ovdje će učenik vidjeti slovo M u svojoj slavi. Što to znači?

Vrlo kratke informacije

Latino slovo M u udžbenicima o aerodinamičnosti nije ništa drugo nego Mach broj. Označava omjer brzine protoka oko objekta (npr. Aviona) do lokalne brzine zvuka. Njezino ime u zrakoplovnim radovima duguje austrijskom znanstveniku Ernstu Machu. Znanstvene su riječi sljedeće:

M=v/

Ovdje v je brzina nadolazećeg toka, a a lokalna je brzina zvuka. Treba napomenuti da se brzina objekta koristi u stranim izvorima, za razliku od domaće literature. Osoba koja to ne odgovara u profesionalnoj djelatnosti, najvjerojatnije će imati dva pitanja. Kakva je lokalna brzina zvuka? Zašto nam treba Mach broj?

Spremni za polijetanje!

Što se podrazumijeva riječju zvuk? Prije svega, to je val. Uostalom izvor zvuka stvara u okruženju perturbacije, koje se prenose molekulama zraka, i tako dalje na lancu. Dakle, s povećanjem visine, gdje je atmosfera više ispražnjena, zvuk će se širiti na sporije stopi. Prema tome, u formuli Mach broja postoji točno lokalna brzina zvuka, a sve vrijednosti za određene visine već se broje (posebne tablice) - možete zamijeniti samo. Brzina nadolazećeg protoka mjeri se pomoću prijamnika tlaka zraka (LDPE), koji se instaliraju na sve zrakoplove. Sada imamo sve podatke, tako da možemo lako izračunati Mach broj. Postoji fer pitanje: "Zašto jednostavno ne koristite brzinu leta?". Nemojte zaboraviti, letite na velikim brojevima M.

Tri, dva, jedan - idemo

Mach broj u zrakoplovstvu (a ne samo) igra veliku ulogu. Gotovo svi piloti civilnih, vojnih i svemirskih brodova ne mogu bez njega. Ovaj je parametar toliko važan!

Kada se zrakoplov kreće u svemiru, molekule zraka oko njega počinju "odoljeti". Ako je brzina zrakoplova niska (M<1, ~ 400 km / h, subsononski zrakoplovi), tada gustoća okoliša ostaje konstantna. Ali, kako se kinetička energija povećava, dio toga ide do kompresije bliskog zračnog prostora. Ovaj efekt kompresije ovisi o snazi ​​kojom zrakoplov djeluje na molekule zraka. Što je veća brzina leta, više se komprimira zrak.

Na granici zvuka brzinama (~ 1190 km / sat), male perturbacije se prenijeti na druge molekule oko zrakoplova (bolje vidi površine krila), a jedno vrijeme kada je određena točka brzine pritjecanja je u usporedbi s lokalnom brzine zvuka (M = 1 , to je protok, zrakoplov može letjeti po nižoj brzini), pojavljuje se udarni val. Stoga je razlika u dizajnu borbenih zrakoplova toliko očita: njihova krila, repne peraje i trupa, u usporedbi s podzvučnim zrakoplovima.

Na zrakoplovnim letovima s M<1, ali pri većim brzinama (suvremeni putnički avion), takva situacija može se pojaviti, ali je prijelaz na granici zvuka brzina će dovesti do jače udarnog vala, značajnim povećanjem otpora, smanjena dizalo, gubitak kontrole i daljnje smanjenje.

Za takve zrakoplove kritični Mach broj je naveden u dokumentima letačkih operacija (RLE za domaće, FCOM za strance). To je najniža vrijednost M, pri čemu ulazni tok u bilo kojem dijelu zrakoplova doseže brzinu zvuka (Mkr). To je cijela tajna!

Usput, najuspješniji putnici leta Sovjetskog Saveza putovali su brže nego oni koji su moderni. Ne vjeruj mi?

Nova je dugo zaboravljena stara

Stari ljudi brže su od mladih! A ovo nije šala. Jedna stara zaboravljena od strane svih zrakoplova nekoć je bila glavni brod zrakoplova SSSR-a. Njegovo je ime bilo TU-144. To je bio prvi (i postoji) u svijetu nadzvučni putnički zrakoplov, koji je izvršavao komercijalne letove, s maksimalnom brzinom do 2500 km / h. Iako je letna karijera Tu-144 bila kratka, njegova je sudbina bila neodvojivo povezana s brojem M.

Drugi slični zrakoplov bio je britanski-francuski Concorde. Valja napomenuti da su napravili prvi let s razlikom od samo dva mjeseca. Dobro poznavanje aerodinamike pomoći će putnicima komercijalnih letova da zaborave na dugo letove preko Atlantika. A letovi zrakoplova i svemirskih letjelica nastavit će nadahnuti čovječanstvo novim otkrićima.