Wou jy al ooit 'n vlieënier wees? Weet dat 'n doelwit sonder 'n plan net 'n begeerte is (die woorde van die groot klassieke Antoine de Saint-Exupery). Dit is opmerklik dat hy nie net 'n skrywer was nie, maar ook 'n professionele vlieënier.
Absoluut alle mense wat met die lug geassosieer word, neem kursusse in aërodinamika. Dit is die wetenskap van die beweging van lug (gas), wat ook die effek van hierdie medium op vaartbelynde voorwerpe bestudeer. Een van die afdelings van aerodinamika is die kenmerke van vlug op supersoniese vliegtuie. En hier sal die student die letter M in al sy glorie sien. Wat beteken dit?
Baie kort verwysing
Die Latynse letter M in handboeke oor aërodinamika is niks anders as die Mach-nommer nie. Dit dui die verhouding aan van die vloeisnelheid om 'n voorwerp (byvoorbeeld 'n vliegtuig) tot die plaaslike spoed van klank. Dit het sy naam in lugvaartwerke te danke aan die Oostenrykse wetenskaplike Ernst Mach. In wetenskaplike woorde lyk dit so:
M=v / a
Hier is v die spoed van die aankomende vloei, a is die plaaslike spoed van klank. Dit is opmerklik dat buitelandse bronne die spoed van die voorwerp gebruik, in teenstelling met plaaslike literatuur. 'N Persoon wat dit nie in professionele aktiwiteite ontmoet nie, sal waarskynlik twee vrae hê. Wat is die plaaslike spoed van klank? Hoekom het ons 'n Mach-nommer nodig?
Gereed vir opstyg
Wat word met die woord klank bedoel? Eerstens is dit 'n golf. Die klankbron skep immers steurings in die omgewing, wat na lugmolekules, ensovoorts in 'n ketting oorgedra word. Daarom, met toenemende hoogte, waar die atmosfeer meer skaars is, sal die klankgolf teen 'n laer spoed voortplant. Gevolglik is dit die plaaslike spoed van klank wat in die Mach-getalformule voorkom. Alle waardes vir spesifieke hoogtes is reeds bereken (spesiale tabelle) - jy hoef net te vervang. Die aankomende vloeisnelheid word gemeet met behulp van lugdrukontvangers (APS), wat op alle vliegtuie geïnstalleer is. Nou het ons al die data, wat beteken dat ons maklik die Mach-getal kan bereken. 'n Regverdige vraag ontstaan: "Hoekom nie net die vlugspoed gebruik nie?". Moenie vergeet nie, jy vlieg hoë M-getalle.
Drie, twee, een - kom ons gaan
Mach-nommer in lugvaart (en nie net nie) speel 'n groot rol. Byna alle burgerlike, militêre en ruimtetuigvlieëniers kan nie daarsonder klaarkom nie. Hierdie parameter is so belangrik!
Wanneer 'n vliegtuig in die ruimte beweeg, begin die lugmolekules rondom dit "versteur". As die vliegtuigspoed laag is (M<1, ~ 400 km/h, subsoniese vliegtuig), dan is die omgewingsdigtheidomgewing konstant bly. Maar, soos die kinetiese energie toeneem, word 'n deel daarvan bestee om die lugruim rondom die vliegtuig saam te druk. Hierdie kompressie-effek hang af van die krag waarmee die vliegtuig op die lugmolekules inwerk. Hoe hoër die lugspoed, hoe meer word die lug saamgepers.
Teen transoniese spoed (~1190 km/h) word klein versteurings na ander molekules rondom die vliegtuig oorgedra (makliker om die vlerkoppervlak in ag te neem), en op 'n fyn oomblik, wanneer op 'n sekere punt die spoed van die aankomende vloei vergelyk met die plaaslike spoedklank (M=1, naamlik die vloei, die vliegtuig kan teen 'n laer spoed vlieg), ontstaan 'n skokgolf. Daarom is die verskil in die ontwerp van vegvliegtuie so duidelik: hul vlerke, stert en romp, in vergelyking met subsoniese vliegtuie.
Op vliegtuie wat met M<1 vlieg, maar teen hoë spoed (moderne passasiersvoertuie), kan hierdie situasie ook gebeur, slegs die oorgang na transoniese spoed sal lei tot 'n sterker skokgolf, 'n aansienlike toename in weerstand, 'n afname in opheffing, verlies van beheer en verdere val.
Vir sulke vliegtuie dui die vlugoperasiedokumente (AFM vir binnelandse, FCOM vir buitelandse) die kritieke Mach-nommer aan. Dit is die laagste waarde van M waarteen die aankomende vloei in enige deel van die vliegtuig die spoed van klank (Mcr) sal bereik. Dit is die hele geheim!
Terloops, die suksesvolste vlieënde passasiers van die Sowjetunie het vinniger gereismodern. Glo my nie?
Nuut is lank vergete oud
Ou mense is vinniger as jongmense! En dit is nie 'n grap nie. Een ou vliegtuig wat deur almal vergeet is, was eens die vlagskip van die USSR-lugvaart. Sy naam was TU-144. Dit was (en is steeds) die wêreld se eerste kommersiële supersoniese passasiersvliegtuig, met 'n topspoed van tot 2 500 km/h. Alhoewel die vlugloopbaan van die Tu-144 kort was, was sy lot onlosmaaklik verbind met die nommer M.
Die tweede soortgelyke vliegtuig was die Brits-Franse Concorde. Dit is opmerklik dat hulle die eerste vlug gemaak het met 'n verskil van slegs twee maande.’n Goeie kennis van aerodinamika sal kommersiële passasiers help om van lang vlugte oor die Atlantiese Oseaan te vergeet. En die vlugte van vliegtuie en ruimtetuie sal voortgaan om die mensdom tot nuwe ontdekkings te inspireer.
