Сіз ұшқыш болғыңыз келді ме? Жоспарсыз мақсат жай ғана тілек екенін біліңіз (ұлы классик Антуан де Сент-Экзюперидің сөзі). Оның тек жазушы ғана емес, кәсіби ұшқыш болғанын да айта кеткен жөн.
Аспанмен байланысты барлық адамдар аэродинамика курстарынан өтеді. Бұл ауаның (газдың) қозғалысы туралы ғылым, сонымен қатар осы ортаның реттелген объектілерге әсерін зерттейді. Аэродинамика тарауларының бірі дыбыстан жылдам ұшу аппараттарында ұшу ерекшеліктері болып табылады. Ал мұнда оқушы М әрпін барлық сән-салтанатымен көреді. Ол нені білдіреді?
Өте қысқа анықтама
Аэродинамика оқулықтарындағы латынның M әрпі Мах санынан басқа ештеңе емес. Ол объектінің (мысалы, ұшақтың) айналасындағы ағын жылдамдығының дыбыстың жергілікті жылдамдығына қатынасын білдіреді. Авиациялық жұмыстарда ол австриялық ғалым Эрнст Махтың атымен аталады. Ғылыми тілде бұл былай көрінеді:
M=v / a
Мұнда, v - келе жатқан ағынның жылдамдығы, a - дыбыстың жергілікті жылдамдығы. Айта кетерлігі, шетелдік дереккөздер отандық әдебиеттерге қарағанда нысанның жылдамдығын пайдаланады. Кәсіби қызметте мұны кездестірмейтін адамда екі сұрақ туындауы мүмкін. Жергілікті дыбыс жылдамдығы қандай? Бізге Mach нөмірі не үшін қажет?
Ұшуға дайын
Дыбыс деген сөз нені білдіреді? Ең алдымен, бұл толқын. Өйткені, дыбыс көзі қоршаған ортада бұзылулар тудырады, олар ауа молекулаларына және т.б. тізбекте беріледі. Демек, биіктіктің жоғарылауымен, атмосфера сирек кездесетін жерлерде дыбыс толқыны азырақ жылдамдықпен таралады. Тиісінше, бұл Мах санының формуласында бар дыбыстың жергілікті жылдамдығы. Арнайы биіктіктерге арналған барлық мәндер есептелген (арнайы кестелер) - жай ғана ауыстыру керек. Қарсы келетін ағынның жылдамдығы барлық ұшақтарда орнатылған ауа қысымын қабылдағыштар (APS) арқылы өлшенеді. Енді бізде барлық деректер бар, яғни біз Mach санын оңай есептей аламыз. Әділ сұрақ туындайды: «Неге тек ұшу жылдамдығын пайдаланбасқа?». Ұмытпаңыз, сіз M санымен жоғары ұшасыз.
Үш, екі, бір - кеттік
Авиациядағы Mach саны (тек қана емес) үлкен рөл атқарады. Барлық дерлік азаматтық, әскери және ғарыш кемелерінің ұшқыштары онсыз жасай алмайды. Бұл параметр өте маңызды!
Ұшақ ғарышта қозғалған кезде оның айналасындағы ауа молекулалары «мазалай бастайды». Егер ұшақ жылдамдығы төмен болса (M<1, ~ 400 км/сағ, дыбыстан төмен ұшақ), онда қоршаған ортаның тығыздығыорта тұрақты болып қалады. Бірақ кинетикалық энергия артқан сайын оның бір бөлігі ұшақтың айналасындағы әуе кеңістігін сығуға жұмсалады. Бұл қысу әсері ұшақтың ауа молекулаларына әсер ететін күшіне байланысты. Әуе жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, ауа соғұрлым сығылады.
Трансоникалық жылдамдықта (~1190 км/сағ) кішігірім бұзылулар ұшақтың айналасындағы басқа молекулаларға (қанат бетін қарастыру оңайырақ) және бір жақсы сәтте, қандай да бір нүктеде келе жатқан ұшақтың жылдамдығында беріледі. ағын жергілікті жылдамдықты дыбыспен салыстырады (M=1, атап айтқанда ағын, ұшақ төмен жылдамдықпен ұша алады), соққы толқыны пайда болады. Сондықтан истребительдердің конструкциясындағы айырмашылық соншалықты айқын: олардың қанаттары, құйрығы және фюзеляжі дыбыстан төмен ұшақтармен салыстырғанда.
M<1 ұшатын ұшақтарда, бірақ жоғары жылдамдықта (қазіргі жолаушылар лайнерлері) бұл жағдай да болуы мүмкін, тек трансоникалық жылдамдыққа көшу күшті соққы толқынына, кедергінің айтарлықтай артуына, кедергінің төмендеуіне әкеледі. көтеру, басқаруды жоғалту және одан әрі құлау.
Мұндай әуе кемелері үшін ұшуды пайдалану құжаттары (ішкі үшін AFM, шетелдік үшін FCOM) сыни Mach санын көрсетеді. Бұл ұшақтың кез келген бөлігіндегі келе жатқан ағын дыбыс жылдамдығына (Mcr) жететін M-нің ең төменгі мәні. Бүкіл құпия осында!
Айтпақшы, Кеңес Одағының ең сәтті ұшатын жолаушылары жылдамырақ саяхаттаған.заманауи. Маған сенбейсіз бе?
Жаңа - бұрыннан ұмытылған ескі
Қарттар жастарға қарағанда жылдам! Және бұл әзіл емес. Барлығы ұмытып кеткен бір ескі ұшақ бір кездері КСРО авиациясының флагманы болған. Оның аты ТУ-144 болатын. Бұл (әлі де) әлемдегі ең жоғары жылдамдығы 2500 км/сағ болатын дыбыстан жоғары жолаушыларды тасымалдайтын коммерциялық әуе лайнері болды. Ту-144-тің ұшу мансабы қысқа болғанымен, оның тағдыры M. санымен тығыз байланысты болды.
Екінші ұқсас ұшақ британдық-француздық Конкорд болды. Бір қызығы, олар алғашқы рейсті екі ай ғана айырмашылықпен жасады. Аэродинамика туралы жақсы білім коммерциялық жолаушыларға Атлант мұхиты арқылы ұзақ рейстерді ұмытуға көмектеседі. Ал ұшақтар мен ғарыш кемелерінің ұшуы адамзатты жаңа ашылуларға шабыттандырады.
