Bạn đã bao giờ muốn trở thành phi công chưa? Hãy biết rằng mục tiêu mà không có kế hoạch chỉ là mong muốn (lời của Antoine de Saint-Exupery cổ điển vĩ đại). Điều đáng chú ý là anh ấy không chỉ là một nhà văn mà còn là một phi công chuyên nghiệp.
Tất cả những người liên quan đến bầu trời đều tham gia các khóa học về khí động học. Đây là môn khoa học về sự chuyển động của không khí (khí), cũng nghiên cứu ảnh hưởng của phương tiện này lên các vật thể được sắp xếp hợp lý. Một trong những phần của khí động học là các tính năng của chuyến bay trên máy bay siêu thanh. Và ở đây, học sinh sẽ nhìn thấy chữ M trong tất cả sự vinh quang của nó. Nó có nghĩa là gì?
Tham khảo rất ngắn gọn
Chữ cái Latinh M trong sách giáo khoa về khí động học không là gì khác ngoài số Mach. Nó biểu thị tỷ số giữa vận tốc dòng chảy xung quanh một vật thể (ví dụ, máy bay) với tốc độ âm thanh cục bộ. Nó có tên trong các công trình hàng không của nhà khoa học người Áo Ernst Mach. Nói một cách khoa học thì nó giống như thế này:
M=v / a
Ở đây, v là tốc độ của dòng chảy tới, a là tốc độ cục bộ của âm thanh. Điều đáng chú ý là nguồn tư liệu nước ngoài sử dụng tốc độ của đối tượng, ngược lại với tài liệu trong nước. Một người không đáp ứng được điều này trong các hoạt động nghề nghiệp, rất có thể, sẽ có hai câu hỏi. Tốc độ địa phương của âm thanh là gì? Tại sao chúng ta cần số Mach?
Sẵn sàng cất cánh
Âm thanh của từ này có nghĩa là gì? Trước hết, nó là một làn sóng. Rốt cuộc, nguồn âm thanh tạo ra nhiễu loạn trong môi trường, được truyền đến các phân tử không khí, và cứ thế theo chuỗi. Do đó, với sự gia tăng độ cao, nơi bầu khí quyển hiếm hơn, sóng âm thanh sẽ truyền với tốc độ thấp hơn. Theo đó, tốc độ âm thanh cục bộ có trong công thức số Mach. Tất cả các giá trị cho độ cao cụ thể đã được tính toán (bảng đặc biệt) - bạn chỉ cần thay thế. Vận tốc dòng chảy tới được đo bằng máy thu áp suất không khí (APS), được lắp đặt trên tất cả các máy bay. Bây giờ chúng tôi có tất cả dữ liệu, có nghĩa là chúng tôi có thể dễ dàng tính toán số Mach. Một câu hỏi công bằng được đặt ra: "Tại sao không chỉ sử dụng tốc độ bay?". Đừng quên, bạn bay cao số M.
Ba, hai, một - đi nào
Mach số trong ngành hàng không (và không chỉ) đóng một vai trò rất lớn. Hầu như tất cả các phi công dân dụng, quân sự và tàu con thoi không thể làm mà không có nó. Thông số này rất quan trọng!
Khi máy bay di chuyển trong không gian, các phân tử không khí xung quanh nó bắt đầu "nhiễu loạn". Nếu tốc độ máy bay thấp (M<1, ~ 400 km / h, máy bay cận âm), thì mật độ môi trườngmôi trường không đổi. Tuy nhiên, khi động năng tăng lên, một phần của nó được dùng để nén vùng trời xung quanh máy bay. Hiệu ứng nén này phụ thuộc vào lực mà máy bay tác dụng lên các phân tử không khí. Tốc độ không khí càng cao, không khí được nén càng nhiều.
Ở tốc độ truyền âm thanh (~ 1190 km / h), nhiễu động nhỏ được truyền đến các phân tử khác xung quanh máy bay (dễ coi là bề mặt cánh hơn), và tại một thời điểm tốt, khi tại một thời điểm nào đó bằng tốc độ của máy bay đang bay tới dòng chảy so sánh với âm thanh tốc độ cục bộ (M=1, cụ thể là dòng chảy, máy bay có thể bay với tốc độ thấp hơn), một sóng xung kích phát sinh. Do đó, sự khác biệt trong thiết kế của máy bay chiến đấu là rất rõ ràng: cánh, đuôi và thân của chúng so với máy bay cận âm.
Trên máy bay bay với M<1, nhưng ở tốc độ cao (tàu chở khách hiện đại), tình huống này cũng có thể xảy ra, chỉ cần chuyển sang tốc độ transonic sẽ dẫn đến sóng xung kích mạnh hơn, lực cản tăng đáng kể, giảm nâng, mất kiểm soát và rơi thêm.
Đối với máy bay như vậy, các tài liệu hoạt động bay (AFM đối với nội địa, FCOM đối với nước ngoài) cho biết số Mach quan trọng. Đây là giá trị thấp nhất của M tại đó dòng tới trong bất kỳ bộ phận nào của máy bay sẽ đạt tốc độ âm thanh (Mcr). Đó là toàn bộ bí mật!
Nhân tiện, những hành khách bay thành công nhất của Liên Xô đã đi nhanh hơnhiện đại. Không tin tôi?
Mới là cũ đã quên từ lâu
Người già nhanh hơn người trẻ! Và nó không phải là một trò đùa. Một chiếc máy bay cũ bị mọi người lãng quên từng là soái ca của hàng không Liên Xô. Tên của anh ấy là TU-144. Nó đã (và vẫn là) chiếc máy bay chở khách siêu thanh thương mại đầu tiên trên thế giới, với tốc độ tối đa lên tới 2.500 km / h. Mặc dù sự nghiệp bay của Tu-144 ngắn ngủi, nhưng số phận của nó gắn bó chặt chẽ với số hiệu M.
Chiếc máy bay tương tự thứ hai là Concorde của Anh-Pháp. Đáng chú ý là họ đã thực hiện chuyến bay đầu tiên với chênh lệch chỉ hai tháng. Kiến thức tốt về khí động học sẽ giúp hành khách thương mại quên đi những chuyến bay dài qua Đại Tây Dương. Và các chuyến bay của máy bay và tàu vũ trụ sẽ tiếp tục truyền cảm hứng cho nhân loại về những khám phá mới.
