Alguna vegada has volgut ser pilot? Sapigueu que un objectiu sense pla és només un desig (les paraules del gran clàssic Antoine de Saint-Exupery). Val la pena assenyalar que no només era un escriptor, sinó també un pilot professional.
Totes les persones associades al cel fan cursos d'aerodinàmica. Aquesta és la ciència del moviment de l'aire (gas), que també estudia l'efecte d'aquest medi sobre els objectes aerodinàmics. Una de les seccions de l'aerodinàmica són les característiques del vol en avions supersònics. I aquí l'estudiant veurà la lletra M en tota la seva esplendor. Què vol dir?
Referència molt breu
La lletra llatina M dels llibres de text d'aerodinàmica no és més que el nombre de Mach. Indica la relació entre la velocitat del flux al voltant d'un objecte (per exemple, un avió) i la velocitat local del so. Deu el seu nom en les obres d'aviació al científic austríac Ernst Mach. En paraules científiques, sembla així:
M=v / a
Aquí, v és la velocitat del flux que arriba, a és la velocitat local del so. Val la pena assenyalar que les fonts estrangeres utilitzen la velocitat de l'objecte, en contrast amb la literatura nacional. Una persona que no es trobi amb això en activitats professionals, molt probablement, tindrà dues preguntes. Quina és la velocitat local del so? Per què necessitem un número de Mach?
A punt per enlairar
Què vol dir la paraula so? En primer lloc, és una onada. Al cap i a la fi, la font sonora crea pertorbacions a l'entorn, que es transmeten a les molècules d'aire, i així successivament en cadena. Per tant, amb l'augment de l' altitud, on l'atmosfera és més enrarida, l'ona sonora es propagarà a una velocitat més baixa. En conseqüència, és la velocitat local del so que està present en la fórmula del nombre de Mach. Tots els valors d' altures específiques ja s'han calculat (taules especials), només cal substituir-los. La velocitat del flux que arriba es mesura mitjançant receptors de pressió d'aire (APS), que s'instal·len a totes les aeronaus. Ara tenim totes les dades, la qual cosa significa que podem calcular fàcilment el nombre de Mach. Sorgeix una pregunta justa: "Per què no utilitzar només la velocitat del vol?". No oblidis que vols grans números M.
Tres, dos, un: anem
El nombre de Mach a l'aviació (i no només) té un paper important. Gairebé tots els pilots civils, militars i de transbordadors espacials no poden prescindir-ne. Aquest paràmetre és tan important!
Quan un avió es mou a l'espai, les molècules d'aire que l'envolten comencen a "pertorbar". Si la velocitat de l'avió és baixa (M<1, ~ 400 km/h, avió subsònic), aleshores la densitat ambientall'entorn es manté constant. Però, a mesura que augmenta l'energia cinètica, una part es gasta en comprimir l'espai aeri al voltant de l'avió. Aquest efecte de compressió depèn de la força amb què l'avió actua sobre les molècules d'aire. Com més gran sigui la velocitat de l'aire, més es comprimirà l'aire.
A la velocitat transònica (~1190 km/h), es transmeten petites pertorbacions a altres molècules al voltant de l'avió (més fàcil de considerar la superfície de l'ala), i en un bon moment, quan en algun moment la velocitat de l'aeronau que s'acosta. el flux es compara amb la velocitat local del so (M=1, és a dir, el flux, l'avió pot volar a una velocitat més baixa), sorgeix una ona de xoc. Per tant, la diferència en el disseny dels caces és tan òbvia: les seves ales, la cua i el fuselatge, en comparació amb els avions subsònics.
A les aeronaus que volen amb M<1, però a altes velocitats (transatllers moderns de passatgers), aquesta situació també pot ocórrer, només la transició a la velocitat transònica donarà lloc a una ona de xoc més forta, un augment significatiu de l'arrossegament, una disminució de aixecament, pèrdua de control i caiguda posterior.
Per a aquestes aeronaus, els documents d'operació de vol (AFM per a nacionals, FCOM per a estrangers) indiquen el nombre de Mach crític. Aquest és el valor més baix de M al qual el flux que s'acosta en qualsevol part de l'aeronau arribarà a la velocitat del so (Mcr). Aquest és tot el secret!
Per cert, els passatgers voladors amb més èxit de la Unió Soviètica van viatjar més ràpidmodern. No em creus?
El nou s'ha oblidat des de fa temps
La gent gran és més ràpida que els joves! I no és una broma. Un vell avió oblidat per tothom va ser una vegada el vaixell insígnia de l'aviació de l'URSS. El seu nom era TU-144. Va ser (i encara és) el primer avió comercial supersònic de passatgers del món, amb una velocitat màxima de fins a 2.500 km/h. Tot i que la carrera de vol del Tu-144 va ser curta, el seu destí va estar inextricablement lligat al número M.
El segon avió similar va ser el Concorde britànic-francès. Cal destacar que van fer el primer vol amb una diferència de només dos mesos. Un bon coneixement de l'aerodinàmica ajudarà els passatgers comercials a oblidar-se dels vols llargs a través de l'Atlàntic. I els vols d'avions i naus espacials seguiran inspirant la humanitat a nous descobriments.
