Երբևէ ցանկացե՞լ եք օդաչու լինել: Իմացեք, որ առանց պլանի նպատակը պարզապես ցանկություն է (մեծ դասական Անտուան դը Սենտ-Էքզյուպերիի խոսքերը). Հարկ է նշել, որ նա ոչ միայն գրող էր, այլ նաև պրոֆեսիոնալ օդաչու։
Բացարձակապես բոլոր մարդիկ, ովքեր կապված են երկնքի հետ, անցնում են աերոդինամիկայի դասընթացներ: Սա օդի (գազի) շարժման գիտությունն է, որն ուսումնասիրում է նաև այս միջավայրի ազդեցությունը հարթեցված առարկաների վրա։ Աերոդինամիկայի բաժիններից մեկը գերձայնային ինքնաթիռներով թռիչքի առանձնահատկություններն են։ Եվ ահա աշակերտը կտեսնի M տառը իր ողջ շքեղությամբ։Ի՞նչ է դա նշանակում։
Շատ հակիրճ անդրադարձ
Աերոդինամիկայի դասագրքերում լատինական M տառը ոչ այլ ինչ է, քան Մախի թիվը: Այն նշանակում է օբյեկտի (օրինակ՝ ինքնաթիռի) շուրջ հոսքի արագության հարաբերակցությունը ձայնի տեղական արագությանը: Ավիացիոն աշխատանքներում իր անունը պարտական է ավստրիացի գիտնական Էռնստ Մախին։ Գիտական բառերով այն ունի հետևյալ տեսքը՝
M=v / a
Այստեղ v-ն մոտեցող հոսքի արագությունն է, a-ն ձայնի տեղական արագությունն է:Հարկ է նշել, որ արտասահմանյան աղբյուրները օգտագործում են օբյեկտի արագությունը, ի տարբերություն հայրենական գրականության: Մասնագիտական գործունեության մեջ սրան չհանդիպող մարդը, ամենայն հավանականությամբ, կունենա երկու հարց. Որքա՞ն է ձայնի տեղական արագությունը: Ինչո՞ւ է մեզ անհրաժեշտ Mach համարը:
Պատրաստ է թռիչքի
Ի՞նչ է նշանակում հնչյուն բառը: Առաջին հերթին դա ալիք է։ Ի վերջո, ձայնի աղբյուրը շրջակա միջավայրում խանգարումներ է ստեղծում, որոնք փոխանցվում են օդի մոլեկուլներին եւ այլն՝ շղթայով։ Հետևաբար, բարձրության աճով, որտեղ մթնոլորտն ավելի հազվադեպ է, ձայնային ալիքը կտարածվի ավելի ցածր արագությամբ: Ըստ այդմ, դա ձայնի տեղական արագությունն է, որն առկա է Mach թվի բանաձևում: Հատուկ բարձրությունների բոլոր արժեքներն արդեն հաշվարկված են (հատուկ աղյուսակներ) - պարզապես պետք է փոխարինել: Գալիք հոսքի արագությունը չափվում է օդային ճնշման ընդունիչների (APS) միջոցով, որոնք տեղադրված են բոլոր ինքնաթիռներում: Այժմ մենք ունենք բոլոր տվյալները, ինչը նշանակում է, որ մենք հեշտությամբ կարող ենք հաշվարկել Mach թիվը: Արդար հարց է ծագում. «Ինչո՞ւ չօգտագործել թռիչքի արագությունը»։ Մի մոռացեք, դուք թռչում եք բարձր M թվերով:
Երեք, երկու, մեկ - գնանք
Մախ թիվը ավիացիայում (և ոչ միայն) հսկայական դեր է խաղում։ Գրեթե բոլոր քաղաքացիական, ռազմական և տիեզերական մաքոքային օդաչուները չեն կարող առանց դրա: Այս պարամետրը շատ կարևոր է:
Երբ օդանավը շարժվում է տիեզերքում, նրա շուրջը գտնվող օդի մոլեկուլները սկսում են «խանգարել»: Եթե օդանավի արագությունը ցածր է (M<1, ~ 400 կմ/ժ, ենթաձայնային ինքնաթիռ), ապա շրջակա միջավայրի խտությունը.միջավայրը մնում է անփոփոխ. Բայց քանի որ կինետիկ էներգիան մեծանում է, դրա մի մասը ծախսվում է օդանավի շուրջ օդային տարածքը սեղմելու վրա: Այս սեղմման էֆեկտը կախված է օդի մոլեկուլների վրա օդանավը գործող ուժից: Որքան բարձր է օդի արագությունը, այնքան ավելի շատ է սեղմվում օդը։
Տրանսոնային արագությամբ (~1190 կմ/ժ), փոքր շեղումները փոխանցվում են օդանավի շրջակայքում գտնվող այլ մոլեկուլներին (ավելի հեշտ է դիտարկել թևի մակերեսը), և մի լավ պահի, երբ ինչ-որ պահի մոտեցող ինքնաթիռի արագությունը հոսքը համեմատվում է տեղական արագության ձայնի հետ (M=1, այն է՝ հոսքը, օդանավը կարող է թռչել ավելի ցածր արագությամբ), առաջանում է հարվածային ալիք։ Հետևաբար, կործանիչների դիզայնի տարբերությունն այնքան ակնհայտ է՝ նրանց թևերը, պոչը և ֆյուզելաժը՝ համեմատած ենթաձայնային ինքնաթիռների հետ։
M<1 թռչող օդանավերի վրա, բայց բարձր արագությամբ (ժամանակակից ուղևորատար ինքնաթիռներ), այս իրավիճակը նույնպես կարող է տեղի ունենալ, միայն տրանսոնիկային արագության անցումը կհանգեցնի ավելի ուժեղ հարվածային ալիքի, դիմադրության զգալի աճի, նվազմանը: բարձրացում, կառավարումի կորուստ և հետագա անկում։
Նման օդանավերի համար թռիչքի շահագործման փաստաթղթերը (AFM՝ ներքին, FCOM՝ արտասահմանյան) նշում են կրիտիկական Mach թիվը։ Սա M-ի ամենացածր արժեքն է, որի դեպքում օդանավի ցանկացած մասում հանդիպակաց հոսքը կհասնի ձայնի արագությանը (Mcr): Սա է ողջ գաղտնիքը:
Ի դեպ, Խորհրդային Միության ամենահաջողակ թռչող ուղևորներն ավելի արագ էին ճանապարհորդում.ժամանակակից. Չե՞ք հավատում ինձ:
Նորը վաղուց մոռացված հին է
Ծերերն ավելի արագ են, քան երիտասարդները: Եվ դա կատակ չէ: Բոլորի կողմից մոռացված մեկ հին ինքնաթիռը ժամանակին ԽՍՀՄ ավիացիայի դրոշակակիրն էր։ Նրա անունը ՏՈՒ-144 էր։ Այն եղել է (և մնում է) աշխարհում առաջին կոմերցիոն գերձայնային մարդատար ինքնաթիռը՝ մինչև 2500 կմ/ժ առավելագույն արագությամբ։ Չնայած Tu-144-ի թռիչքային կարիերան կարճ էր, նրա ճակատագիրը անքակտելիորեն կապված էր M. համարի հետ:
Երկրորդ նմանատիպ ինքնաթիռը բրիտանա-ֆրանսիական Concorde-ն էր։ Հատկանշական է, որ նրանք առաջին թռիչքը կատարել են ընդամենը երկու ամսվա տարբերությամբ։ Աերոդինամիկայի լավ իմացությունը կոմերցիոն ուղևորներին կօգնի մոռանալ Ատլանտյան օվկիանոսով երկար թռիչքների մասին: Եվ ինքնաթիռների և տիեզերանավերի թռիչքները կշարունակեն մարդկությանը ոգեշնչել նոր բացահայտումների համար:
