როდესმე გინდოდა იყო მფრინავი? იცოდე, რომ მიზანი გეგმის გარეშე მხოლოდ სურვილია (დიდი კლასიკოსის ანტუან დე სენტ-ეგზიუპერის სიტყვები). აღსანიშნავია, რომ ის იყო არა მხოლოდ მწერალი, არამედ პროფესიონალი მფრინავი.
აბსოლუტურად ყველა ადამიანი, რომელიც ასოცირდება ცასთან, გადის აეროდინამიკის კურსებს. ეს არის ჰაერის (გაზის) მოძრაობის მეცნიერება, რომელიც ასევე სწავლობს ამ საშუალების მოქმედებას გამარტივებულ ობიექტებზე. აეროდინამიკის ერთ-ერთი განყოფილებაა ზებგერითი თვითმფრინავით ფრენის მახასიათებლები. და აქ სტუდენტი იხილავს ასო M-ს მთელი თავისი დიდებით. რას ნიშნავს ეს?
ძალიან მოკლე მინიშნება
ლათინური ასო M აეროდინამიკის სახელმძღვანელოებში სხვა არაფერია, თუ არა მახის რიცხვი. იგი აღნიშნავს ობიექტის (მაგალითად, თვითმფრინავის) გარშემო ნაკადის სიჩქარის თანაფარდობას ხმის ადგილობრივ სიჩქარესთან. მისი სახელი საავიაციო სამუშაოებში ავსტრიელ მეცნიერს ერნსტ მახს ევალება. სამეცნიერო სიტყვებით ასე გამოიყურება:
M=v / a
აქ, v არის შემომავალი დინების სიჩქარე, a არის ხმის ადგილობრივი სიჩქარე.აღსანიშნავია, რომ უცხოური წყაროები იყენებენ ობიექტის სიჩქარეს, საშინაო ლიტერატურისგან განსხვავებით. ადამიანს, რომელიც ამას პროფესიულ საქმიანობაში არ ხვდება, სავარაუდოდ, ორი კითხვა ექნება. რა არის ხმის ადგილობრივი სიჩქარე? რატომ გვჭირდება მახის ნომერი?
მზადაა ასაფრენად
რა იგულისხმება სიტყვა ბგერაში? უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ტალღა. ხმის წყარო ხომ გარემოში ქმნის დარღვევებს, რომლებიც გადაეცემა ჰაერის მოლეკულებს და ასე შემდეგ ჯაჭვში. ამიტომ, სიმაღლის მატებასთან ერთად, სადაც ატმოსფერო უფრო იშვიათია, ხმის ტალღა უფრო დაბალი სიჩქარით გავრცელდება. შესაბამისად, ეს არის ხმის ადგილობრივი სიჩქარე, რომელიც იმყოფება მახის რიცხვის ფორმულაში. კონკრეტული სიმაღლეების ყველა მნიშვნელობა უკვე გამოითვლება (სპეციალური ცხრილები) - თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ. შემომავალი ნაკადის სიჩქარე იზომება ჰაერის წნევის მიმღების (APS) გამოყენებით, რომლებიც დამონტაჟებულია ყველა თვითმფრინავზე. ახლა ჩვენ გვაქვს ყველა მონაცემი, რაც ნიშნავს, რომ ჩვენ შეგვიძლია მარტივად გამოვთვალოთ Mach რიცხვი. ჩნდება სამართლიანი კითხვა: "რატომ არ გამოიყენოთ ფრენის სიჩქარე?". არ დაგავიწყდეთ, თქვენ დაფრინავთ მაღალი M ნომრებით.
სამი, ორი, ერთი - წავიდეთ
მახის რიცხვი ავიაციაში (და არა მხოლოდ) დიდ როლს თამაშობს. თითქმის ყველა სამოქალაქო, სამხედრო და კოსმოსური შატლის პილოტს ამის გარეშე არ შეუძლია. ეს პარამეტრი ძალიან მნიშვნელოვანია!
როდესაც თვითმფრინავი მოძრაობს კოსმოსში, მის ირგვლივ ჰაერის მოლეკულები იწყებენ „შეწუხებას“. თუ თვითმფრინავის სიჩქარე დაბალია (M<1, ~ 400 კმ/სთ, ქვებგერითი თვითმფრინავი), მაშინ გარემოს სიმკვრივეგარემო რჩება მუდმივი. მაგრამ, როგორც კინეტიკური ენერგია იზრდება, მისი ნაწილი იხარჯება თვითმფრინავის გარშემო საჰაერო სივრცის შეკუმშვაზე. ეს შეკუმშვის ეფექტი დამოკიდებულია ძალაზე, რომლითაც თვითმფრინავი მოქმედებს ჰაერის მოლეკულებზე. რაც უფრო მაღალია ჰაერის სიჩქარე, მით მეტია ჰაერი შეკუმშული.
ტრანსონიკური სიჩქარით (~1190 კმ/სთ), მცირე აურზაურები გადაეცემა სხვა მოლეკულებს თვითმფრინავის გარშემო (უფრო ადვილია ფრთის ზედაპირის განხილვა) და ერთ მშვენიერ მომენტში, როდესაც რაღაც მომენტში შემომავალი სიჩქარის ნაკადი ადარებს ლოკალური სიჩქარის ხმას (M=1, კერძოდ, დინება, თვითმფრინავს შეუძლია უფრო დაბალი სიჩქარით ფრენა), წარმოიქმნება დარტყმითი ტალღა. მაშასადამე, მებრძოლების დიზაინში განსხვავება იმდენად აშკარაა: მათი ფრთები, კუდი და ფიუზელაჟი ქვებგერითი თვითმფრინავებთან შედარებით.
M<1-ით დაფრენილ თვითმფრინავებზე, მაგრამ მაღალი სიჩქარით (თანამედროვე სამგზავრო ლაინერები), ეს სიტუაციაც შეიძლება მოხდეს, მხოლოდ ტრანსონურ სიჩქარეზე გადასვლა გამოიწვევს ძლიერ დარტყმის ტალღას, წევის მნიშვნელოვან ზრდას, შემცირებას. აწევა, კონტროლის დაკარგვა და შემდგომი დაცემა.
ასეთი თვითმფრინავისთვის ფრენის საოპერაციო დოკუმენტები (AFM შიდასთვის, FCOM უცხოურისთვის) მიუთითებს კრიტიკულ მახ რიცხვს. ეს არის M-ის ყველაზე დაბალი მნიშვნელობა, რომლის დროსაც თვითმფრინავის ნებისმიერ ნაწილში შემომავალი ნაკადი მიაღწევს ხმის სიჩქარეს (Mcr). ეს არის მთელი საიდუმლო!
სხვათა შორის, საბჭოთა კავშირის ყველაზე წარმატებული მფრინავი მგზავრები უფრო სწრაფად მოგზაურობდნენთანამედროვე. ჩემი არ გჯერა?
ახალი დიდი ხნის დავიწყებული ძველია
მოხუცი უფრო სწრაფები არიან ვიდრე ახალგაზრდები! და ეს არ არის ხუმრობა. ყველას მიერ დავიწყებული ერთი ძველი თვითმფრინავი ოდესღაც საბჭოთა კავშირის ავიაციის ფლაგმანი იყო. მისი სახელი იყო TU-144. ეს იყო (და არის) მსოფლიოში პირველი კომერციული ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავი, მაქსიმალური სიჩქარით 2500 კმ/სთ. მიუხედავად იმისა, რომ ტუ-144-ის ფრენის კარიერა ხანმოკლე იყო, მისი ბედი განუყოფლად იყო დაკავშირებული ნომერ M.-თან.
მეორე მსგავსი თვითმფრინავი იყო ბრიტანულ-ფრანგული კონკორდი. აღსანიშნავია, რომ მათ პირველი რეისი მხოლოდ ორი თვის სხვაობით შეასრულეს. აეროდინამიკის კარგი ცოდნა კომერციულ მგზავრებს დაეხმარება დაივიწყონ გრძელი ფრენები ატლანტის ოკეანის გასწვრივ. და თვითმფრინავებისა და კოსმოსური ხომალდების ფრენები გააგრძელებს კაცობრიობის შთაგონებას ახალი აღმოჩენებისკენ.
