Pernahkah Anda ingin menjadi pilot? Ketahuilah bahwa tujuan tanpa rencana hanyalah keinginan (kata-kata klasik Antoine de Saint-Exupery yang hebat). Perlu dicatat bahwa dia tidak hanya seorang penulis, tetapi juga seorang pilot profesional.
Benar-benar semua orang yang berhubungan dengan langit mengambil kursus aerodinamika. Ini adalah ilmu tentang pergerakan udara (gas), yang juga mempelajari efek medium ini pada objek yang disederhanakan. Salah satu bagian dari aerodinamika adalah fitur penerbangan pada pesawat supersonik. Dan disini siswa akan melihat huruf M dengan segala kemegahannya. Apa artinya?
Referensi yang sangat singkat
Huruf Latin M dalam buku teks tentang aerodinamika tidak lain adalah angka Mach. Ini menunjukkan rasio kecepatan aliran di sekitar objek (misalnya, pesawat terbang) dengan kecepatan suara lokal. Namanya dalam karya penerbangan berasal dari ilmuwan Austria Ernst Mach. Dalam kata-kata ilmiah terlihat seperti ini:
M=v / a
Di sini, v adalah kecepatan aliran yang datang, a adalah kecepatan lokal suara. Perlu dicatat bahwa sumber asing menggunakan kecepatan objek, berbeda dengan literatur domestik. Seseorang yang tidak bertemu dengan ini dalam kegiatan profesional, kemungkinan besar, akan memiliki dua pertanyaan. Berapa kecepatan suara lokal? Mengapa kita membutuhkan nomor Mach?
Siap lepas landas
Apa yang dimaksud dengan kata suara? Pertama-tama, itu adalah gelombang. Bagaimanapun, sumber suara menciptakan gangguan di lingkungan, yang ditransmisikan ke molekul udara, dan seterusnya secara berantai. Oleh karena itu, dengan bertambahnya ketinggian, di mana atmosfer lebih jarang, gelombang suara akan merambat pada kecepatan yang lebih rendah. Dengan demikian, itu adalah kecepatan suara lokal yang ada dalam rumus bilangan Mach. Semua nilai untuk ketinggian tertentu telah dihitung (tabel khusus) - Anda hanya perlu menggantinya. Kecepatan aliran yang datang diukur menggunakan penerima tekanan udara (APS), yang dipasang di semua pesawat. Sekarang kita memiliki semua data, yang berarti kita dapat dengan mudah menghitung angka Mach. Sebuah pertanyaan wajar muncul: "Mengapa tidak menggunakan kecepatan terbang saja?". Jangan lupa, kamu terbang dengan angka M yang tinggi.
Tiga, dua, satu - ayo
Jumlah Mach dalam penerbangan (dan tidak hanya) memainkan peran besar. Hampir semua pilot sipil, militer, dan pesawat ulang-alik tidak dapat melakukannya tanpanya. Parameter ini sangat penting!
Saat pesawat bergerak di luar angkasa, molekul udara di sekitarnya mulai "mengganggu". Jika kecepatan pesawat rendah (M<1, ~ 400 km/jam, pesawat subsonik), maka kepadatan ambienlingkungan tetap konstan. Tetapi, seiring dengan meningkatnya energi kinetik, sebagian darinya dihabiskan untuk mengompresi ruang udara di sekitar pesawat. Efek kompresi ini tergantung pada gaya yang digunakan pesawat terbang pada molekul udara. Semakin tinggi kecepatan udara, semakin banyak udara yang dikompresi.
Pada kecepatan transonik (~1190 km/jam), gangguan kecil ditransmisikan ke molekul lain di sekitar pesawat (lebih mudah untuk mempertimbangkan permukaan sayap), dan pada satu saat yang tepat, ketika di beberapa titik kecepatan pesawat mendekat aliran dibandingkan dengan suara kecepatan lokal (M=1, yaitu aliran, pesawat dapat terbang dengan kecepatan lebih rendah), gelombang kejut muncul. Oleh karena itu, perbedaan desain pesawat tempur sangat jelas: sayap, ekor, dan badan pesawatnya, dibandingkan dengan pesawat subsonik.
Pada pesawat terbang dengan M<1, tetapi pada kecepatan tinggi (kapal penumpang modern), situasi ini juga dapat terjadi, hanya transisi ke kecepatan transonik yang akan menyebabkan gelombang kejut yang lebih kuat, peningkatan hambatan yang signifikan, penurunan angkat, kehilangan kendali dan jatuh lebih lanjut.
Untuk pesawat tersebut, dokumen operasi penerbangan (AFM untuk domestik, FCOM untuk asing) menunjukkan nomor Mach kritis. Ini adalah nilai M terendah di mana aliran yang datang di bagian manapun dari pesawat akan mencapai kecepatan suara (Mcr). Itulah seluruh rahasianya!
Omong-omong, penumpang terbang paling sukses di Uni Soviet bepergian lebih cepatmodern. Tidak percaya?
Baru sudah lama terlupakan
Orang tua lebih cepat daripada orang muda! Dan itu bukan lelucon. Satu pesawat tua yang dilupakan oleh semua orang pernah menjadi unggulan penerbangan USSR. Namanya TU-144. Itu (dan masih) pesawat penumpang supersonik komersial pertama di dunia, dengan kecepatan tertinggi hingga 2.500 km/jam. Meskipun karir penerbangan Tu-144 pendek, nasibnya terkait erat dengan nomor M.
Pesawat serupa kedua adalah Concorde Inggris-Prancis. Patut dicatat bahwa mereka melakukan penerbangan pertama dengan selisih hanya dua bulan. Pengetahuan yang baik tentang aerodinamika akan membantu penumpang komersial melupakan penerbangan panjang melintasi Atlantik. Dan penerbangan pesawat dan pesawat ruang angkasa akan terus menginspirasi umat manusia untuk penemuan baru.
