Hiç pilot olmak istediniz mi? Plansız bir hedefin sadece bir arzu olduğunu bilin (büyük klasik Antoine de Saint-Exupery'nin sözleri). Sadece yazar değil aynı zamanda profesyonel bir pilot olduğunu da belirtmekte fayda var.
Kesinlikle gökyüzü ile ilgili tüm insanlar aerodinamik dersleri alır. Bu, aynı zamanda bu ortamın aerodinamik nesneler üzerindeki etkisini de inceleyen havanın (gaz) hareketinin bilimidir. Aerodinamiğin bölümlerinden biri, süpersonik uçaklarda uçuşun özellikleridir. Ve burada öğrenci M harfini tüm ihtişamıyla görecek. Bu ne anlama geliyor?
Çok kısa referans
Aerodinamik ders kitaplarındaki Latince M harfi, Mach sayısından başka bir şey değildir. Bir nesnenin (örneğin bir uçak) etrafındaki akış hızının yerel ses hızına oranını belirtir. Havacılık çalışmalarında adını Avusturyalı bilim adamı Ernst Mach'a borçludur. Bilimsel kelimelerle şöyle görünür:
M=v / a
Burada v karşıdan gelen akışın hızıdır, a sesin yerel hızıdır. Yabancı kaynakların yerli literatürün aksine nesnenin hızını kullandığını belirtmekte fayda var. Bununla profesyonel faaliyetlerde karşılaşmayan bir kişinin büyük olasılıkla iki sorusu olacaktır. Sesin yerel hızı nedir? Neden bir Mach numarasına ihtiyacımız var?
Kalkış için hazır
Ses kelimesi ne anlama gelir? Her şeyden önce, bu bir dalgadır. Sonuçta, ses kaynağı çevrede hava moleküllerine vb. iletilen rahatsızlıklar yaratır. Bu nedenle, atmosferin daha seyrek olduğu yerlerde artan irtifa ile ses dalgası daha düşük bir hızda yayılacaktır. Buna göre, Mach sayısı formülünde bulunan sesin yerel hızıdır. Belirli yükseklikler için tüm değerler zaten hesaplanmıştır (özel tablolar) - sadece değiştirmeniz gerekir. Yaklaşan akış hızı, tüm uçaklara monte edilen hava basıncı alıcıları (APS) kullanılarak ölçülür. Artık tüm verilere sahibiz, bu da Mach sayısını kolayca hesaplayabileceğimiz anlamına geliyor. Adil bir soru ortaya çıkıyor: "Neden sadece uçuş hızını kullanmıyorsunuz?". Unutma, yüksek M sayılarıyla uçuyorsun.
Üç, iki, bir - gidelim
Havacılıkta (ve sadece değil) Mach sayısı büyük bir rol oynar. Neredeyse tüm sivil, askeri ve uzay mekiği pilotları onsuz yapamazlar. Bu parametre çok önemli!
Bir uçak uzayda hareket ettiğinde, etrafındaki hava molekülleri "rahatsız etmeye" başlar. Uçak hızı düşükse (M<1, ~ 400 km/s, ses altı uçak), ortam yoğunluğuortam sabit kalır. Ancak kinetik enerji arttıkça, bunun bir kısmı uçağın etrafındaki hava sahasını sıkıştırmaya harcanır. Bu sıkıştırma etkisi, uçağın hava moleküllerine uyguladığı kuvvete bağlıdır. Hava hızı ne kadar yüksek olursa, hava o kadar fazla sıkıştırılır.
Transonik hızda (~1190 km/sa), küçük bozulmalar uçağın etrafındaki diğer moleküllere iletilir (kanat yüzeyini düşünmek daha kolay) ve bir noktada, bir noktada karşıdan gelen uçağın hızı olduğunda. akış yerel hız sesiyle karşılaştırılır (M=1, yani akış, uçak daha düşük bir hızda uçabilir), bir şok dalgası ortaya çıkar. Bu nedenle, avcı uçaklarının tasarımındaki fark çok açıktır: ses altı uçaklara kıyasla kanatları, kuyrukları ve gövdeleri.
M<1 ile uçan uçaklarda, ancak yüksek hızlarda (modern yolcu gemileri), bu durum da olabilir, yalnızca transonik hıza geçiş daha güçlü bir şok dalgasına, sürtünmede önemli bir artışa, düşüşte azalmaya yol açacaktır. kaldırma, kontrol kaybı ve daha fazla düşüş.
Bu tür uçaklar için uçuş operasyon belgeleri (iç hat için AFM, yabancı için FCOM) kritik Mach numarasını belirtir. Bu, uçağın herhangi bir yerinde gelen akımın ses hızına (Mcr) ulaşacağı en düşük M değeridir. Bütün sır bu!
Bu arada, Sovyetler Birliği'nin en başarılı uçan yolcuları daha hızlı seyahat ettimodern. Bana inanmıyor musun?
Yeni uzun zamandır unutulmuş eski
Yaşlılar gençlerden daha hızlıdır! Ve bu bir şaka değil. Herkes tarafından unutulan eski bir uçak, bir zamanlar SSCB havacılığının amiral gemisiydi. Adı TU-144'tü. 2500 km/s'ye varan azami hızıyla dünyanın ilk ticari süpersonik yolcu uçağıydı (ve hâlâ da öyle). Tu-144'ün uçuş kariyeri kısa olmasına rağmen, kaderi ayrılmaz bir şekilde M numarası ile bağlantılıydı.
İkinci benzer uçak İngiliz-Fransız Concorde'du. Sadece iki ay farkla ilk uçuşu yapmaları dikkat çekiyor. İyi bir aerodinamik bilgisi, ticari yolcuların Atlantik boyunca uzun uçuşları unutmasına yardımcı olacaktır. Ve uçakların ve uzay araçlarının uçuşları insanlığa yeni keşifler için ilham vermeye devam edecek.
