Pernahkah anda mahu menjadi juruterbang? Ketahuilah bahawa matlamat tanpa rancangan hanyalah keinginan (kata-kata Antoine de Saint-Exupery klasik yang hebat). Perlu diingat bahawa dia bukan sahaja seorang penulis, tetapi juga seorang juruterbang profesional.
Semestinya semua orang yang berkaitan dengan langit mengambil kursus dalam aerodinamik. Ini adalah sains pergerakan udara (gas), yang juga mengkaji kesan medium ini pada objek yang diperkemas. Salah satu bahagian aerodinamik ialah ciri penerbangan pada pesawat supersonik. Dan di sini pelajar akan melihat huruf M dalam segala kemuliaannya. Apakah maksudnya?
Rujukan yang sangat ringkas
Huruf Latin M dalam buku teks tentang aerodinamik hanyalah nombor Mach. Ia menandakan nisbah halaju aliran di sekeliling objek (contohnya, pesawat) kepada kelajuan bunyi tempatan. Ia berhutang namanya dalam kerja-kerja penerbangan kepada saintis Austria Ernst Mach. Dalam perkataan saintifik ia kelihatan seperti ini:
M=v / a
Di sini, v ialah kelajuan aliran yang akan datang, a ialah kelajuan bunyi tempatan. Perlu diingat bahawa sumber asing menggunakan kelajuan objek, berbeza dengan kesusasteraan domestik. Seseorang yang tidak bertemu dengan ini dalam aktiviti profesional, kemungkinan besar, akan mempunyai dua soalan. Apakah kelajuan bunyi tempatan? Mengapakah kita memerlukan nombor Mach?
Bersedia untuk berlepas
Apakah yang dimaksudkan dengan perkataan bunyi? Pertama sekali, ia adalah gelombang. Lagipun, sumber bunyi mencipta gangguan dalam persekitaran, yang dihantar ke molekul udara, dan seterusnya dalam rantai. Oleh itu, dengan peningkatan ketinggian, di mana atmosfera lebih jarang, gelombang bunyi akan merambat pada kelajuan yang lebih rendah. Oleh itu, kelajuan bunyi tempatan yang terdapat dalam formula nombor Mach. Semua nilai untuk ketinggian tertentu telah dikira (jadual khas) - anda hanya perlu menggantikannya. Halaju aliran yang akan datang diukur menggunakan penerima tekanan udara (APS), yang dipasang pada semua pesawat. Sekarang kita mempunyai semua data, yang bermaksud kita boleh mengira nombor Mach dengan mudah. Persoalan yang adil timbul: "Mengapa tidak menggunakan kelajuan penerbangan sahaja?". Jangan lupa, anda terbangkan nombor M yang tinggi.
Tiga, dua, satu - jom
Nombor mach dalam penerbangan (dan bukan sahaja) memainkan peranan yang besar. Hampir semua juruterbang awam, tentera dan pesawat ulang-alik tidak boleh melakukannya tanpanya. Parameter ini sangat penting!
Apabila pesawat bergerak di angkasa, molekul udara di sekelilingnya mula "mengganggu". Jika kelajuan pesawat rendah (M<1, ~ 400 km/j, pesawat subsonik), maka ketumpatan ambienpersekitaran kekal malar. Tetapi, apabila tenaga kinetik meningkat, sebahagian daripadanya dibelanjakan untuk memampatkan ruang udara di sekeliling pesawat. Kesan mampatan ini bergantung pada daya yang digunakan oleh pesawat itu bertindak ke atas molekul udara. Semakin tinggi kelajuan udara, semakin banyak udara dimampatkan.
Pada kelajuan transonik (~1190 km/j), gangguan kecil dihantar ke molekul lain di sekeliling pesawat (lebih mudah untuk mempertimbangkan permukaan sayap), dan pada satu saat yang baik, apabila pada satu ketika kelajuan yang akan datang aliran berbanding dengan bunyi kelajuan tempatan (M=1, iaitu aliran, pesawat boleh terbang pada kelajuan yang lebih rendah), gelombang kejutan timbul. Oleh itu, perbezaan dalam reka bentuk pesawat pejuang sangat jelas: sayap, ekor dan fiuslaj mereka, berbanding pesawat subsonik.
Pada pesawat terbang dengan M<1, tetapi pada kelajuan tinggi (kapal penumpang moden), keadaan ini juga boleh berlaku, hanya peralihan kepada kelajuan transonik akan membawa kepada gelombang kejutan yang lebih kuat, peningkatan ketara dalam seretan, penurunan dalam angkat, hilang kawalan dan terus jatuh.
Untuk pesawat sedemikian, dokumen operasi penerbangan (AFM untuk domestik, FCOM untuk asing) menunjukkan nombor Mach kritikal. Ini adalah nilai terendah M di mana aliran yang akan datang di mana-mana bahagian pesawat akan mencapai kelajuan bunyi (Mcr). Itulah rahsianya!
Omong-omong, penumpang terbang paling berjaya di Soviet Union mengembara dengan lebih pantasmoden. Tidak percaya saya?
Baharu sudah lama dilupakan
Orang tua lebih pantas daripada orang muda! Dan ia bukan jenaka. Satu pesawat lama yang dilupakan oleh semua orang pernah menjadi kapal terbang utama USSR. Namanya TU-144. Ia adalah (dan masih) pesawat penumpang supersonik komersial pertama di dunia, dengan kelajuan tertinggi sehingga 2,500 km/j. Walaupun kerjaya penerbangan Tu-144 adalah singkat, nasibnya berkait rapat dengan nombor M.
Pesawat kedua serupa ialah Concorde British-Perancis. Perlu diperhatikan bahawa mereka membuat penerbangan pertama dengan perbezaan hanya dua bulan. Pengetahuan aerodinamik yang baik akan membantu penumpang komersial melupakan penerbangan jauh merentasi Atlantik. Dan penerbangan pesawat dan kapal angkasa akan terus memberi inspirasi kepada manusia kepada penemuan baharu.
