Сиз учкуч болгуңуз келди беле? Плансыз максат жөн гана каалоо экенин билиңиз (улуу классикалык Антуан де Сент-Экзюперинин сөзү). Ал жазуучу гана эмес, профессионал учкуч да болгондугун белгилей кетүү керек.
Асман менен байланышкан бардык адамдар аэродинамика боюнча курстарды алышат. Бул абанын (газдын) кыймылы жөнүндөгү илим, бул чөйрөнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн объекттерге тийгизген таасирин да изилдейт. Аэродинамика бөлүмдөрүнүн бири үндөн ылдам учуучу учактардагы учуунун өзгөчөлүктөрү. Бул жерде окуучу М тамгасын бардык даңкы менен көрөт. Бул эмнени билдирет?
Абдан кыскача маалымдама
Аэродинамика боюнча окуу китептериндеги латын M тамгасы Мах санынан башка эч нерсе эмес. Ал нерсенин (мисалы, учактын) айланасындагы агымдын ылдамдыгынын үндүн жергиликтүү ылдамдыгына катышын билдирет. Австриялык илимпоз Эрнст Махка авиациялык эмгектердеги аталышы милдеттүү. Илимий сөз менен айтканда, мындай көрүнөт:
M=v / a
Бул жерде, v - келе жаткан агымдын ылдамдыгы, a - үндүн жергиликтүү ылдамдыгы. Белгилей кетсек, чет элдик булактар ата мекендик адабияттан айырмаланып, объекттин ылдамдыгын колдонушат. Кесиптик ишмердүүлүктө буга жолукпаган адамда эки суроо пайда болот. Үндүн жергиликтүү ылдамдыгы кандай? Эмне үчүн бизге Mach номери керек?
Учууга даяр
Дыбыс деген сөз эмнени билдирет? Биринчиден, бул толкун. Анткени, үн булагы айлана-чөйрөдө бузулууларды жаратат, алар аба молекулаларына жана бир чынжыр менен берилет. Демек, бийиктиктин жогорулашы менен, атмосфера сейрек болгон жерде үн толкуну азыраак ылдамдыкта тарайт. Демек, бул Мах санынын формуласында бар үндүн жергиликтүү ылдамдыгы. Белгилүү бийиктиктер үчүн бардык маанилер мурунтан эле эсептелген (атайын таблицалар) - жөн гана алмаштыруу керек. Келе жаткан агымдын ылдамдыгы бардык учактарда орнотулган аба басымын кабылдагычтар (APS) аркылуу өлчөнөт. Азыр бизде бардык маалыматтар бар, демек биз Mach санын оңой эсептей алабыз. Адилеттүү суроо туулат: «Эмне үчүн жөн гана учуунун ылдамдыгын колдонууга болбойт?». Унутпаңыз, сиз M номерлери менен учасыз.
Үч, эки, бир - кеттик
Авиациядагы Mach саны (жана гана эмес) чоң роль ойнойт. Дээрлик бардык граждандык, аскердик жана космостук кемелердин учкучтары ансыз кыла албайт. Бул параметр абдан маанилүү!
Учак космосто кыймылдаганда, анын айланасындагы аба молекулалары «тынчымды ала» баштайт. Эгерде учактын ылдамдыгы төмөн болсо (M<1, ~ 400 км/саат, үнсүз учак), анда айлана-чөйрөнүн тыгыздыгычөйрө туруктуу бойдон калууда. Бирок, кинетикалык энергия жогорулаган сайын, анын бир бөлүгү учактын айланасындагы аба мейкиндигин кысууга жумшалат. Бул кысуу эффектиси учактын аба молекулаларына таасир этүүчү күчүнөн көз каранды. Аба ылдамдыгы канчалык жогору болсо, аба ошончолук кысылган болот.
Трансоникалык ылдамдыкта (~1190 км/саат) кичинекей толкундоолор учактын айланасындагы башка молекулаларга берилет (канаттын бетин карап чыгуу оңой) жана бир жакшы учурда, кандайдыр бир учурда келе жаткан учактын ылдамдыгы агым жергиликтүү ылдамдыктагы үн менен салыштырылат (M=1, тактап айтканда агым, учак азыраак ылдамдыкта уча алат), сокку толкуну пайда болот. Демек, истребителдердин конструкциясындагы айырмачылык абдан ачык көрүнүп турат: алардын канаттары, куйругу жана фюзеляждары, үндүн астындагы учактарга салыштырмалуу.
M<1 менен учкан учактарда, бирок жогорку ылдамдыкта (заманбап жүргүнчү лайнерлери) бул жагдай да болушу мүмкүн, трансоникалык ылдамдыкка өтүү гана катуу сокку толкунуна, сүйрөөчүлүктүн олуттуу өсүшүнө, көтөрүү, башкарууну жоготуу жана андан ары кулаш.
Мындай учактар үчүн учуу операциясынын документтери (ички үчүн AFM, чет өлкөлүк үчүн FCOM) критикалык Mach санын көрсөтөт. Бул учактын кайсы бир бөлүгүндө келе жаткан агым үн ылдамдыгына (Mcr) жете турган Мдин эң төмөнкү мааниси. Бардык сыр ушунда!
Баса, Советтер Союзунун эң ийгиликтүү учуучу жүргүнчүлөрү ылдамыраак саякатташканзаманбап. Мага ишенбейсизби?
Жаңы унутулуп калган эски
Карылар жаштарга караганда ылдамыраак! Жана бул тамаша эмес. Баары унуткан бир эски учак бир кезде СССР авиациясынын флагманы болгон. Анын аты ТУ-144 болчу. Бул эң жогорку ылдамдыгы 2500 км/саатка жеткен дүйнөдөгү биринчи коммерциялык үндөн ылдам жүргүнчү учагы болгон (жана азыр деле ошондой). Ту-144тун учуу карьерасы кыска болсо да, анын тагдыры M. саны менен ажырагыс байланышкан.
Экинчи окшош учак Британия-Франция Конкорд болгон. Белгилей кетсек, алар алгачкы рейсти эки ай гана айырма менен жасашкан. Аэродинамика боюнча жакшы билим коммерциялык жүргүнчүлөргө Атлантика океанындагы узак каттамдарды унутууга жардам берет. Ал эми учактардын жана космостук кемелердин учуулары адамзатты жаңы ачылыштарга шыктандырат.
