المشي لخمس ماخ. سباق تسلح تفوق سرعة الصوت ماخ 25

في وسط متحرك - سمي على اسم العالم الألماني إرنست ماخ (الألماني إي.ماخ).

مرجع التاريخ

اسم عدد ماخوالتسمية ممقترح في عام 1929 من قبل جاكوب أكيريت. في وقت سابق في الأدب ، الاسم عدد الاندفاع (بايرستو، الرموز ب أ (displaystyle (mathsf (Ba)))) ، وفي الأدب العلمي السوفياتي بعد الحرب ، وعلى وجه الخصوص ، في الكتب المدرسية السوفيتية في الخمسينيات ، الاسم رقم Maievsky (رقم ماخ - مايفسكي) على اسم مؤسس المدرسة العلمية الروسية للمقذوفات ، الذي استخدم هذه القيمة ، إلى جانب هذا التعيين م (displaystyle (mathsf (M)))تستخدم بدون اسم خاص.

عدد ماخ في ديناميات الغاز

عدد ماخ

M = v أ، (displaystyle (mathsf (M)) = (frac (v) (a)) ،)

أين ك (displaystyle v)هو معدل التدفق ، و أ (displaystyle a)هي سرعة الصوت المحلية ،

هو مقياس لتأثير انضغاط وسيط في تدفق بسرعة معينة على سلوكه: يتبع من معادلة حالة الغاز المثالي أن التغير النسبي في الكثافة (عند درجة حرارة ثابتة) يتناسب مع التغيير في الضغط:

د ρ ρ ∼ د * *، (displaystyle (frac (d rho) (rho)) sim (frac (dp) (p)) ،)

من قانون برنولي ، فرق الضغط في التدفق د * ∼ ρ v 2 (displaystyle dp sim rho v ^ (2))، أي التغيير النسبي في الكثافة:

د ρ ρ ∼ د ف ص ∼ ρ v 2 ص. (displaystyle (frac (d rho) (rho)) sim (frac (dp) (p)) sim (frac (rho v ^ (2)) (p)).)

لأن سرعة الصوت أ ∼ ف / ρ (displaystyle a sim (sqrt (p / rho)))، فإن التغير النسبي في الكثافة في تدفق الغاز يتناسب مع مربع رقم Mach:

د ρ ρ ∼ v 2 a 2 = M 2. (displaystyle (frac (d rho) (rho)) sim (frac (v ^ (2)) (a ^ (2))) = (mathsf (M)) ^ (2).)

إلى جانب رقم Mach ، تُستخدم أيضًا الخصائص الأخرى لسرعة تدفق الغاز بلا أبعاد:

عامل السرعة

λ = v v K = γ + 1 2 M (1 + γ - 1 2 M 2) - 1/2 (displaystyle lambda = (frac (v) (v_ (K))) = (sqrt (frac (\ gamma +1) (2))) (\ mathsf (M)) \ يسار (1 + (\ frac (\ gamma -1) (2)) (\ mathsf (M)) ^ (2) \ right) ^ (- 1/2))

وسرعة بلا أبعاد

Λ = v v max = γ - 1 2 M (1 + γ - 1 2 M 2) - 1/2، (displaystyle Lambda = (frac (v) (v _ (max))) = (sqrt ( \ frac (\ gamma -1) (2))) (\ mathsf (M)) \ يسار (1 + (\ frac (\ gamma -1) (2)) (\ mathsf (M)) ^ (2) \ يمين) ^ (- 1/2) ،)

أين ك (displaystyle v_ (K))- السرعة الحرجة ،

ك ماكس (displaystyle v _ (max))- السرعة القصوى في الغاز ، γ = ج * ج ج (displaystyle gamma = (frac (c_ (p)) (c_ (v))))- مؤشر ثابت للغاز ، يساوي نسبة السعات الحرارية النوعية للغاز عند الضغط والحجم الثابتين ، على التوالي.

أهمية رقم ماخ

تفسر أهمية رقم Mach من خلال حقيقة أنه يحدد ما إذا كانت سرعة تدفق الوسط الغازي (أو الحركة في غاز الجسم) تتجاوز سرعة الصوت أم لا. توجد اختلافات جوهرية بين أنماط الحركة الأسرع من الصوت ودون سرعة الصوت ؛ بالنسبة للطيران ، يتم التعبير عن هذا الاختلاف في حقيقة أنه في الأوضاع الأسرع من الصوت ، تنشأ طبقات ضيقة من التغيرات الكبيرة السريعة في معلمات التدفق (موجات الصدمة) ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الأجسام أثناء الحركة ، ويتدفق تركيز الحرارة بالقرب من سطحها واحتمال حرق الجثث بالحرق ... الخ.

شرح مبسط للغاية لرقم ماخ

لفهم رقم Mach من قبل غير المتخصصين ، يمكن تبسيط القول إن التعبير العددي لرقم Mach يعتمد بشكل أساسي على ارتفاع الرحلة (كلما زاد الارتفاع ، أقلسرعة الصوت و في الاعلىعدد ماخ). رقم الماخ هو السرعة الحقيقية لتدفق مادة ما (أي السرعة التي يتدفق بها الهواء ، على سبيل المثال ، الطائرة) مقسومًا على سرعة الصوت في هذه المادة في ظل هذه الظروف. بالقرب من الأرض ، ستكون السرعة التي سيكون بها رقم ماخ مساويًا لـ 1 حوالي 340 م / ث (السرعة التي يقدر بها الناس المسافة إلى اقتراب العاصفة الرعدية ، وقياس الوقت من وميض البرق إلى قعقعة الرعد ) أو 1224 كم / ساعة. على ارتفاع 11 كم ، بسبب انخفاض درجة الحرارة ، تكون سرعة الصوت أقل - حوالي 295 م / ث أو 1062 كم / س.

لا يمكن استخدام مثل هذا التفسير لأي حسابات رياضية للسرعة أو غيرها من العمليات الحسابية في الديناميكا الهوائية.

سرعة ماخ 2.5 - كم كم / ساعة أو مللي ثانية؟ .. وحصلت على أفضل إجابة

إجابة من نظام Wuala [المعلم]
لا يمكنك معرفة الارتفاع دون معرفة الارتفاع.
سرعة الصوت في الهواء على ارتفاعات مختلفة فوق مستوى سطح البحر. عند 15 درجة مئوية و 760 مم زئبق فن. (101325 باسكال) عند مستوى سطح البحر.
سرعة الصوت في الهواء على ارتفاعات مختلفة فوق مستوى سطح البحر. عند 15 درجة مئوية و 760 مم زئبق فن. (101325 باسكال) عند مستوى سطح البحر. الارتفاع ، م سرعة الصوت ، م / ث
0340,29
50340,10
100339,91
200339,53
300339,14
400338,76
500338,38
600337,98
700337,60
800337,21
900336,82
1000336,43
5000320,54
10000299,53
20000295,07
50000329,80
80000282,54

إجابة من غريغوري فاسيليف[مبتدئ]
إذن هناك مفاهيم عامة للسرعة ، أي الطقس الذي لا يعتمد على الطبيعة ، وهكذا! ماذا يعني أن سرعة الصوت 330 م / ث! الأسرع من الصوت لا يزيد عن 1 كحد أقصى (330 م / ث) ، أي نعم ، ولكن أكثر من 660 م / ث (2376 كم / س) ، أي (لو) من 1 كحد أقصى إلى 2 كحد أقصى ، وهي مغطاة بـ موجة الصدمة الدينامو الحركية (التجويف) من نوع ما بعد التسارع الفائق قبل وبعد الوصول إلى Hypersound ، يتم سحب التجويف حتى يسخن خليط الهواء المحيط ويفقد كثافته بعد ذلك بنحو 5 مرات ، مما يشير إلى أن (الطائرة) ستصل بسرعة تزيد عن 10 كحد أقصى (36000 كم / ساعة) ولكن في نفس الوقت ، من الأفضل وضع جهاز تجويف قادر على تغطية الجسم (L O) بمجال كهرومغناطيسي ، مما سيؤدي إلى رحلات أكثر أمانًا لكل من ( ل يا) وغرور الطاقم والركاب !!! وعندما نتحدث عن سرعات مماثلة لسرعة الصوت وأعلى ، فإننا نعني زيادة تدريجية في قيمة السرعة وليس نموها من حيث الأسية ، أي ماخ 1330 م / ث ماخ 2660 م / ث ماخ 3 و أعلى من 3600 كم / ساعة أو 1000 (990) م / ث! ويجب أن تحمل جميع قيم السرعة فوق الصوت العالي أسماء تتجاوز الإطار المعتاد لكل من التعيينات والسرعة نفسها !!! هذا هو الصوت ، الصوت الفائق ، الصوت العالي ، الصوت الفائق ، الصوت الضخم ، إلخ !!!

إجابة من ملفات تعريف الارتباط تيما؟ _؟[مبتدئ]

إجابة من دانيل إريميف[نشيط]
لماذا تكتب إذا كانت خاطئة؟

إجابة من زيكا - د[نشيط]
لفهم رقم Mach من قبل غير المتخصصين ، من السهل جدًا القول أن التعبير العددي لرقم Mach يعتمد بشكل أساسي على ارتفاع الرحلة (كلما زاد الارتفاع ، انخفضت سرعة الصوت وزاد رقم Mach). رقم Mach هو السرعة الحقيقية في التدفق (أي السرعة التي يتدفق بها الهواء ، على سبيل المثال ، طائرة) مقسومًا على سرعة الصوت في وسط معين ، وبالتالي فإن العلاقة متناسبة عكسيًا. بالقرب من الأرض ، ستكون السرعة المقابلة لـ Mach 1 حوالي 340 م / ث (السرعة التي يحسب بها الناس عادةً مسافة اقتراب العاصفة الرعدية ، وقياس الوقت من وميض البرق إلى دقات الرعد) أو 1224 كم / ح. على ارتفاع 11 كم ، بسبب انخفاض درجة الحرارة ، تكون سرعة الصوت أقل - حوالي 295 م / ث أو 1062 كم / س.

يجب أن تظهر تلك التي تصل إلى 6-8 ماخ قبل نهاية عام 2020. أعلن بوريس أوبنوسوف ، المدير العام لمؤسسة الصواريخ التكتيكية ، هذا في اليوم الآخر.

هذه سرعات قصوى جديدة. يبدأ Hypersound في Mach 4.5. واحد ماخ هو 300 م / ث ، أو 1000 كم / ساعة. إن إنشاء أنظمة أسلحة تكتسب سرعة في الغلاف الجوي ، تتجاوز 4.5 ماخ ، مهمة علمية وتقنية ضخمة. علاوة على ذلك ، نحن نتحدث عن رحلة طويلة إلى حد ما في الغلاف الجوي. على الصواريخ الباليستية ، هذا سرعة تفوق سرعة الصوتتم تحقيقه لفترة قصيرة "، كما أشار أبنوسوف ، مضيفًا أن الرحلات الجوية المأهولة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت هي مشكلة سيتم حلها بين عامي 2030 و 2040.

وهنا تبرز على الفور مسألة سباق في مجال الأسلحة غير النووية عالية السرعة. وهكذا ، في 21 تشرين الثاني (نوفمبر) ، نشر ملحق NVO لشركة Nezavisimaya Gazeta مقالًا بعنوان "سباق تسلح جديد عالي السرعة" بقلم جيمس أكتون ، المدير المشارك لبرنامج السياسة النووية والزميل الأول في مؤسسة كارنيجي للسلام الدولي. يعتقد الخبير أنه في السنوات الأخيرة ، هناك علامات واضحة على نضوج سباق جديد من الأسلحة فائقة السرعة بعيدة المدى ، والتي يمكن أن تكون خطيرة للغاية. وهكذا ، في أغسطس ، اختبرت الولايات المتحدة والصين أسلحة الصواريخ الشراعية بفاصل زمني مدته 18 يومًا. أما بالنسبة لروسيا ، فقد أصدرت القيادة العسكرية السياسية تصريحات متكررة حول تطوير أسلحة تفوق سرعة الصوت.

أخطر تهديد هو استخدام الأسلحة الموجهة بالصواريخ في أسلحة غير نووية أثناء الصراع. يكتب أكتون أن هذا محفوف بخطر جديد يتمثل في تصعيده وصولاً إلى التصعيد النووي.

تجدر الإشارة إلى أن العمل على إنشاء صواريخ كروز تفوق سرعتها سرعة الصوت والطائرات والرؤوس الحربية الموجهة في العالم مستمر منذ وقت طويل جدًا ، لكنه لم يتجاوز بعد فئة التطورات التجريبية. الصواريخ الروسية الموجهة المضادة للطائرات S-300 و S-400 تطير بسرعة تفوق سرعة الصوت ، ولكن ليس لفترة طويلة ، وكذلك الرؤوس الحربية للصواريخ الباليستية العابرة للقارات (ICBM) في وقت دخولها إلى الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي.

تعمل الولايات المتحدة على عدة مشاريع واعدة "تفوق سرعة الصوت" في آنٍ واحد: قنبلة انزلاقية AHW (سلاح فرط صوتي متقدم) (تم تطويرها تحت رعاية الجيش الأمريكي) ، ومركبات Falcon HTV-2 التي تفوق سرعتها سرعة الصوت (منذ عام 2003 ، كانت تم تطويره بواسطة وزارة الدفاع الأمريكية لأبحاث وتطوير الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA)) و X-43 (تم بناؤه في إطار برنامج NASA Hyper-X) ، وهو صاروخ كروز Boeing X-51 الفرط صوتي (تم تطويره بواسطة كونسورتيوم يتضمن القوات الجوية الأمريكية ، بوينج ، داربا ، إلخ) وعدد من البرامج الأخرى.

أكثرها واعدة هو صاروخ Boeing X-51 (يُزعم أنه سيدخل الخدمة في عام 2017). لذلك ، في مايو 2013 ، تم إطلاقه من طائرة B-52 على ارتفاع 15200 متر ثم صعد إلى ارتفاع 18200 متر بمساعدة معجل. خلال الرحلة ، التي استمرت لمدة ست دقائق ، طور صاروخ X-51A سرعة 5.1 ماخ ، وبعد أن قطع مسافة 426 كيلومترًا ، دمر نفسه.

تنشط الصين أيضًا في مجال "سرعة الصوت". بالإضافة إلى الاختبارات غير الناجحة حتى الآن لمركبة WU-14 التي تفوق سرعتها سرعة الصوت (يبدو أنها تم نسخها جزئيًا من سيارة تجريبية تفوق سرعة الصوت بدون طيار الطائرات X-43) ، تقوم الصين بتطوير صاروخ كروز تفاعلي تفوق سرعته سرعة الصوت.

بالنسبة لروسيا ، في أغسطس 2011 ، ذكر بوريس أوبنوسوف أن قلقه بدأ في تطوير صاروخ قادر على سرعات تصل إلى 12-13 ماخ. هناك سبب للاعتقاد بأنه كان صاروخًا مضادًا للسفن ، "أضاء" في الصحافة تحت اسم "زركون". ومع ذلك ، نظرًا للاختبار الناجح لـ X-51A الأمريكية ، في المستقبل ، يحتاج المطورون الروس إلى تقديم ليس مجمعًا واحدًا ، بل مجموعة كاملة من أنظمة الضربة التي تفوق سرعة الصوت.

علاوة على ذلك ، كانت هناك بداية جيدة في الاتحاد السوفيتي. لذلك ، منذ نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، كان مكتب تصميم A.N. Tupolev يعمل على الإنشاء طائرات تفوق سرعتها سرعة الصوتأطلقت بواسطة مركبة الإطلاق - توبوليف 130. كان من المفترض أنه سيطير بسرعة 8-10 ماخ لمسافة تصل إلى أربعة آلاف كيلومتر. ولكن في عام 1960 ، تم تقليص جميع الأعمال ، على الرغم من النجاحات الواضحة. ومن المثير للاهتمام أن HGB الأمريكي ، وهو نموذج أولي لنظام AHW الأمريكي الذي يفوق سرعة الصوت ، يبدو مشابهًا جدًا للطائرة السوفيتية Tu-130. بالنسبة للتطورات المحلية في مجال الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، فقد تم تنفيذها بنشاط في الاتحاد السوفيتي بدءًا من السبعينيات ، لكنها اختفت عمليًا في التسعينيات. على وجه الخصوص ، قامت شركة "NPO Mashinostroeniya" بإنشاء صاروخ "Meteorite" ، وبدأت لاحقًا العمل على الجهاز برمز "4202" ؛ بدأت MKB "قوس قزح" في الثمانينيات مشروع X-90 / GELA ؛ في السبعينيات ، تم إنشاء صاروخ خلود على أساس صاروخ مجمع S-200.

يلاحظ الخبير العسكري فيكتور مياسنيكوف: إن الصاروخ الفرط صوتي ضروري لضربة استباقية ونزع سلاح فورية حتى لا يتمكن العدو من الرد على الهجوم.

سيتمكن الصاروخ الذي يطير بسرعة 10-15 ماخ من الوصول إلى أي نقطة على الكوكب في بضع عشرات من الدقائق ، ولن يكون لدى أحد الوقت لإصلاحه واعتراضه بشكل صحيح. في الوقت نفسه ، من الممكن الاستغناء عن "الحشو النووي" ، لأن الصواريخ ذات المتفجرات التقليدية مضمونة لتعطيل اتصالات العدو ومراكز التحكم فيه على أي حال. لذلك ، يضخ الأمريكيون مبالغ طائلة في مشاريعهم AHW و Falcon HTV-2 و X-51A ، في عجلة من أمرهم لإكمالها في أقرب وقت ممكن من أجل السيطرة على العالم بأسره وإملاء إرادتهم عليه.

لكن في الوقت الحالي يمكننا التحدث عن سباق تكنولوجي ، ولكن ليس عن سباق تسلح تفوق سرعته سرعة الصوت ، لأن مثل هذه الأسلحة غير موجودة بعد. لكي تظهر ، يجب على القوى الرائدة حل الكثير من المشاكل ، على وجه الخصوص ، كيفية "تعليم" صاروخ أو جهاز يطير في جو لا يزال هناك عوامل لا يمكن التغلب عليها - المقاومة البيئية والتدفئة. نعم ، تصل سرعات الصواريخ التي يتم وضعها في الخدمة اليوم إلى 3-5 ماخ ، ولكن على مسافة قصيرة إلى حد ما. وهذه ليست السرعة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت التي تقصد عندما يتحدثون عن أسلحة تفوق سرعتها سرعة الصوت.

من حيث المبدأ ، فإن المسار التكنولوجي لتطوير الأسلحة عالية السرعة في جميع البلدان هو نفسه ، لأن الفيزياء ، كما تعلمون ، لا تعتمد على الجغرافيا والنظام الاجتماعي. النقطة الأساسية هنا هي من سيتغلب بسرعة على الصعوبات التكنولوجية والعلمية ، ومن سيخلق مواد مقاومة جديدة ، ووقودًا عالي الطاقة ، وما إلى ذلك ، أي يعتمد كثيرًا على موهبة وأصالة أفكار المطورين.

إذن ، هذه مشكلة منهجية ، لأنه من أجل صنع مثل هذه الأسلحة ، من الضروري تطوير القطاعات العلمية والتقنية والتكنولوجية ، وهي مكلفة للغاية. وكلما طالت هذه العملية ، زادت تكلفة الميزانية. ومعاهدنا البحثية معتادة على العمل ببطء: هناك موضوعات يكون العالم مستعدًا لتطويرها لسنوات ، بينما يحتاج الجيش والصناعة إلى حلول سريعة. في الخارج ، في هذا الصدد ، كل شيء يتحرك بشكل أسرع ، لأن هناك منافسة: من تمكن من تسجيل براءة الاختراع للتطوير بشكل أسرع ، فقد حقق ربحًا. بالنسبة لنا ، مسألة الربح ليست قضية رئيسية ، حيث سيتم تخصيص الأموال من الميزانية على أي حال ...

ما إذا كانت روسيا ستكون قادرة على صنع أسلحة تفوق سرعة الصوت مع مشاكلنا المعروفة في صناعة الدفاع بعد التسعينيات هو سؤال كبير. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم تطوير صواريخ تفوق سرعة الصوت ، ولكن بعد انهيار الاتحاد ، حدث مزيد من التطوير لهذه الأسلحة على مستوى تطوير الأنظمة الفردية.

لطالما كنا نعيش في ظروف استخدام الرؤوس الحربية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت للصواريخ الباليستية العابرة للقارات: تتحرك وحداتها النووية في القسم الخامل بسرعة 7-8 ماخ ، كما يقول فيكتور موراكوفسكي ، رئيس تحرير Arsenal of the Fatherland مجلة ، عضو مجلس الخبراء لرئيس اللجنة العسكرية الصناعية التابعة لحكومة الاتحاد الروسي.

لذلك ، لن نرى أي شيء جديد جوهريًا في العقد القادم. سنرى فقط حلولًا تقنية جديدة تسمح بإطلاق أسرع من الصوت للأصول غير المرتبطة بالصواريخ الباليستية. وبالنسبة لأنظمة الدفاع الصاروخي التي تمتلكها بعض الدول أو تقوم بتطويرها في المستقبل ، في الواقع ، لا يوجد فرق بين نوع الهدف الذي يفوق سرعته سرعة الصوت - رأس حربي أو طائرة.

"SP": - S-400 "Triumph" نظام دفاع جوي قادر على العمل على أهداف تفوق سرعتها سرعة الصوت ...

وحتى S-300VM "Antey-2500" ، مع ذلك ، للصواريخ قصيرة ومتوسطة المدى. وتعتبر S-400 و S-500 عمومًا أنظمة دفاع صاروخي مسرحي (مسرح العمليات - SP) ، كما هو الحال مع نظام Aegis الأمريكي.

الولايات المتحدة ، بالطبع ، قلقة بشأن موضوع الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، ليس من حيث تحسين الأسلحة النووية - فهي لن تطور قواتها الإستراتيجية على محمل الجد ، ولكن من حيث تنفيذ مفهوم الضربة العالمية السريعة. وهنا من غير المربح استخدام الصواريخ الباليستية العابرة للقارات في المعدات غير النووية ، لأن نظام الدفاع الصاروخي للعدو سيظل يساوي بين الصواريخ والأنظمة النووية ، ولهذا السبب تعتمد الدول على الأنظمة الديناميكية الهوائية.

هناك نماذج أولية ، والاختبارات جارية ، لكنني لن أجرؤ على القول إن صاروخ كروز تفوق سرعته سرعة الصوت أو طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت سيظهران في الخدمة بأكبر قوة خلال 5-10 سنوات. لذا ، الحديث عن المدافع الكهروكيميائية والكهرومغناطيسية مستمر منذ حوالي 15 عامًا ، لكن حتى الآن - لا شيء.
أما بالنسبة لسباق التسلح فائق السرعة ، ولكنه برأيي لم يبدأ للتو ولم يتوقف. نعم ، أبرمت الولايات المتحدة وروسيا في عام 1987 معاهدة القضاء على القذائف المتوسطة والقصيرة المدى (من 500 إلى 5500 كم - "SP") ، لكنني لا أعتقد أن الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت والأجهزة الديناميكية الهوائية ستكون مزودة بأسلحة نووية. الرؤوس الحربية ، لأن تكنولوجيا الصواريخ البالستية العابرة للقارات تم تطويرها على مدى عقود ، وهي تظهر موثوقية عالية أثناء عمليات الإطلاق التجريبية.

(بايرستو ، التعيين $\backslash \; mathsf\; (با)$) ، وفي الأدبيات العلمية السوفيتية بعد الحرب ، وعلى وجه الخصوص في الكتب المدرسية السوفيتية في الخمسينيات من القرن الماضي - الاسم رقم Maievsky (رقم ماخ - مايفسكي) على اسم مؤسس المدرسة العلمية الروسية للمقذوفات ، الذي استخدم هذه القيمة ، إلى جانب هذا التعيين $\backslash \; mathsf\; (م)$تستخدم بدون اسم خاص ، هذه هي مظاهر خاصة لحملة "محاربة الكوزموبوليتية".

عدد ماخ في ديناميات الغاز

عدد ماخ

$\backslash \; mathsf\; (M)\; =\; \backslash \; فارك\; (ت)\; (أ)\; ،$

أين $الخامس$هو معدل التدفق ، و $أ$هي سرعة الصوت المحلية ،

هو مقياس لتأثير انضغاط وسيط في تدفق بسرعة معينة على سلوكه: يتبع من معادلة حالة الغاز المثالي أن التغير النسبي في الكثافة (عند درجة حرارة ثابتة) يتناسب مع التغيير في الضغط:

$\backslash \; frac\; (d\; \backslash \; rho)\; (\backslash \; rho)\; \backslash \; sim\; \backslash \; frac\; (dp)\; (p)\; ،$

من قانون برنولي ، فرق الضغط في التدفق $dp\; \backslash \; sim\; \backslash \; rho\; v\; ^\; 2$، أي التغيير النسبي في الكثافة:

$\backslash \; frac\; (d\; \backslash \; rho)\; (\backslash \; rho)\; \backslash \; sim\; \backslash \; frac\; (dp)\; (p)\; \backslash \; sim\; \backslash \; frac\; (\backslash \; rho\; v\; ^\; 2)\; (p).$

لأن سرعة الصوت $a\; \backslash \; sim\; \backslash \; sqrt\; (p\; /\; \backslash \; rho)$، فإن التغير النسبي في الكثافة في تدفق الغاز يتناسب مع مربع رقم Mach:

$\backslash \; frac\; (d\; \backslash \; rho)\; (\backslash \; rho)\; \backslash \; sim\; \backslash \; frac\; (v\; ^\; 2)\; (a\; ^\; 2)\; =\; \backslash \; mathsf\; (M)\; ^\; 2.$

إلى جانب رقم Mach ، تُستخدم أيضًا الخصائص الأخرى لسرعة تدفق الغاز بلا أبعاد:

عامل السرعة

$\backslash \; lambda\; =\; \backslash \; frac\; (v)\; (v\_K)\; =\; \backslash \; sqrt\; (\backslash \; frac\; (\backslash \; gamma\; +\; 1)\; (2))\; \backslash \; mathsf\; (M)\; \backslash \; left\; (1+\; \backslash \; frac\; (\backslash \; gamma-1)\; (2)\; \backslash \; mathsf\; (م)\; ^\; 2\; \backslash \; يمين)\; ^\; (-\; 1/2)$

وسرعة بلا أبعاد

$\backslash \; Lambda\; =\; \backslash \; frac\; (v)\; (v\_\; \backslash \; max)\; =\; \backslash \; sqrt\; (\backslash \; frac\; (\backslash \; gamma-1)\; (2))\; \backslash \; mathsf\; (M)\; \backslash \; left\; (1+\; \backslash \; frac\; (\backslash \; gamma-1)\; (2)\; \backslash \; mathsf\; (M)\; ^\; 2\; \backslash \; يمين)\; ^\; (-\; 1/2)\; ،$

أين $v\_K$- السرعة الحرجة ،

$v\_\; \backslash \; كحد\; أقصى$- السرعة القصوى في الغاز ، $\backslash \; جاما\; =\; \backslash \; فارك\; (c\_p)\; (c\_v)$- مؤشر ثابت للغاز ، يساوي نسبة السعات الحرارية النوعية للغاز عند الضغط والحجم الثابتين ، على التوالي.

أهمية رقم ماخ

تفسر أهمية رقم Mach من خلال حقيقة أنه يحدد ما إذا كانت سرعة تدفق الوسط الغازي (أو الحركة في غاز الجسم) تتجاوز سرعة الصوت أم لا. توجد اختلافات جوهرية بين أنماط الحركة الأسرع من الصوت ودون سرعة الصوت ؛ بالنسبة للطيران ، يتم التعبير عن هذا الاختلاف في حقيقة أنه في الأوضاع الأسرع من الصوت ، تنشأ طبقات ضيقة من التغيرات الكبيرة السريعة في معلمات التدفق (موجات الصدمة) ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الأجسام أثناء الحركة ، ويتدفق تركيز الحرارة بالقرب من سطحها واحتمال حرق الجثث بالحرق ... الخ.

شرح مبسط للغاية لرقم ماخ

لفهم رقم Mach من قبل غير المتخصصين ، يمكن تبسيط القول إن التعبير العددي لرقم Mach يعتمد بشكل أساسي على ارتفاع الرحلة (كلما زاد الارتفاع ، أقلسرعة الصوت و في الاعلىعدد ماخ). رقم Mach هو السرعة الحقيقية في التدفق (أي السرعة التي يتدفق بها الهواء ، على سبيل المثال ، طائرة) مقسومًا على سرعة الصوت في وسط معين ، وبالتالي فإن العلاقة متناسبة عكسيًا. بالقرب من الأرض ، ستكون السرعة المقابلة لـ Mach 1 حوالي 340 م / ث (السرعة التي يحسب بها الناس عادةً مسافة اقتراب العاصفة الرعدية ، وقياس الوقت من وميض البرق إلى دقات الرعد) أو 1224 كم / ح. على ارتفاع 11 كم ، بسبب انخفاض درجة الحرارة ، تكون سرعة الصوت أقل - حوالي 295 م / ث أو 1062 كم / س.

لا يمكن استخدام مثل هذا التفسير لأي حسابات رياضية للسرعة أو غيرها من العمليات الحسابية في الديناميكا الهوائية.

أنظر أيضا

اكتب مراجعة على المقال "Mach Number"

المؤلفات

• رقم ماخ // الموسوعة الفيزيائية. - م: الموسوعة السوفيتية ، 1988.
• GOST 25431-82 جدول الضغوط الديناميكية ودرجات حرارة ركود الهواء اعتمادًا على عدد الماخ

ملحوظات

المفاهيم أعداد Abbe · Alfven · Archimedes · Atwood · Bagnold · Bio · Bond / Eötvös · Brinkman · Bulygin · Weissenberg · Weber · Galileo · Hartmann · Gay-Lussac · Grashof · Graetz · Gouche · Damköhler · Deborah · Deryagin · Dean · Cowling · capillarity · كارمان · رقم الكم · Keleghan - Carpenter · Kirpichev · Clausius · Knudsen · Kossovich · Cauchy · Laplace · Lundqvist · Lykov · Lewis · Lyashchenko · ماشا· مارانجوني · مورتون · نوسلت · نيوتن · أونيسورج · بيكليت · بوسنوفا · براندتل (مغناطيسي مضطرب) · بويزيويل · رينولدز (مغناطيسي) · ريتشاردسون · روسبي · روز · روشكو · روارك · رايلي · سوريت · ستانتون · ستوكس · ستروهال · ستيوارت · Suratman · Taylor · Womersley · Fedorov (في الديناميكا المائية · في نظرية التجفيف) · Froude · Fourier · Hagen · Chandrasekhar · Schmidt · Sherwood · Euler · مقتطف يميز رقم ماخ لأول مرة ، عندما سمحت وجه أجنبي شابة لنفسها بتوبيخها ، قالت بحزم وهي ترفع رأسها الجميل بفخر وتلتفت نحوه نصف دورة: - Voila l "egoisme et la cruaute des hommes! Je ne m" attais pas a autre اختارها. Za femme se sacrifie pour vous، elle souffre، et voila sa recompense. Quel droit avez vous، Monseigneur، de me requester compte de mes amities، de mes loveions؟ C "est un homme qui a ete plus qu" un pere pour moi. [ها هي أنانية الرجل وقسوته! لم أتوقع أي شيء أفضل. المرأة تضحي بنفسها لك. تتألم ، وهنا أجرها. صاحب السمو ، ما حق لك أن تطلب مني حسابا عن محبتي وصداقاتي؟ هذا رجل كان بالنسبة لي أكثر من أب.] الوجه يريد أن يقول شيئا. قاطعته هيلين. - إيه بين ، أوي ، قالت ، - peut etre qu "il a pour moi d" a pour moi d "a pour moi d" un pere، mais ce n "est؛ pas une Riseon pour que je lui ferme ma porte. Je ne suis pas un homme pour etre ingrate. Sachez، Monseigneur، pour tout ce qui a rapport a mes rends compte qu "a Dieu et a ma cience، [حسنًا ، نعم ، ربما المشاعر التي يشعر بها بالنسبة لي ليست أبوية تمامًا ؛ ولكن من أجل هذا أنا لا يجب أن أرفضه بيتي. أنا لست رجلًا أدفعه بنكران الجميل. فليكن معروفًا لجلالتك أنني في مشاعري الحميمة أعطي حسابًا لله وضميري فقط.] - انتهت ، ولمست يدها لترتفع عالياً. أثداء جميلة وتنظر إلى السماء. Mais ecoutez moi، au nom de Dieu. [ولكن اسمعوني ، في سبيل الله]. - Epousez moi، et je serai votre esclave. [تزوجيني وسأكون عملك.] - ما هو مستحيل. [لكن هذا مستحيل.] - Vous ne daignez pas descende jusqu "a moi، vous ... [لا تتنازل لتتزوجني ، أنت ...] - قالت هيلين وهي تبكي. بدأ الوجه يواسيها. قالت هيلين من خلال الدموع (كما لو كانت تنسى) أنه لا يوجد شيء يمكن أن يمنعها من الزواج ، وأن هناك أمثلة (لا تزال هناك أمثلة قليلة في ذلك الوقت ، لكنها سميت نابليون وشخصيات عليا أخرى) ، أنها لم تكن زوجة أبدًا. زوجها ، أنها ذبحت. "لكن القوانين ، الدين ..." كان الوجه يستسلم بالفعل. - قوانين ، دين .. ماذا كانوا سيبتكرون لو لم يستطيعوا فعل هذا! قالت إيلين. فوجئ الشخص المهم بأن مثل هذا المنطق البسيط لا يمكن أن يحدث له ، وطلب النصيحة إلى الإخوة المقدسين في مجتمع يسوع ، الذين كان على علاقة وثيقة بهم. بعد أيام قليلة من ذلك ، في إحدى العطلات الساحرة التي قدمتها هيلين في منزلها الريفي في جزيرة كاميني ، تعرفت على فتاة في منتصف العمر ، بشعرها الأبيض الثلجي وعينها سوداء متلألئة ، الساحرة m r de Jobert ، رداء un jesuite مجاملة ، [جوبير ، اليسوعي في ثوب قصير ،] الذي تحدث لفترة طويلة في الحديقة ، في ضوء الإنارة وأصوات الموسيقى ، مع هيلين عن حب الله ، للمسيح ، من أجل قلب والدة الله وعن العزاء الذي قدمه في هذا وفي المستقبل بالدين الكاثوليكي الوحيد الصحيح. تأثرت هيلين ، وكانت الدموع هي والسيد جوبيرت عدة مرات في عيونهم وارتجفت أصواتهم. هذه الرقصة ، التي جاء إليها الرجل لنداء هيلين ، أزعجت حديثها مع مدير ضميرها المستقبلي [وصي الضمير] ؛ لكن في اليوم التالي ، جاء السيد دي يوبير بمفرده في المساء إلى هيلين ، ومنذ ذلك الوقت بدأ يزورها بشكل متكرر. في أحد الأيام ، اصطحب الكونتيسة إلى كنيسة كاثوليكية ، حيث ركعت أمام المذبح الذي اقتيدت إليه. وضع رجل فرنسي ساحر في منتصف العمر يديه على رأسها ، وكما أخبرت هي نفسها لاحقًا ، شعرت بشيء مثل نسمة من الرياح العاتية التي نزلت في روحها. شُرح لها أن ذلك كان لا نعمة [نعمة]. ثم أحضر لها رئيس الدير رداء إسترخاء [في ثوب طويل] ، اعترف لها وأسلم لها خطاياها. في اليوم التالي ، تم إحضار صندوق يحتوي على القربان المقدس لها وتركها في المنزل لاستخدامها. بعد أيام قليلة ، علمت هيلين أنها قد دخلت الكنيسة الكاثوليكية الحقيقية ، وأنه في غضون أيام قليلة ، سيتعرف البابا نفسه عليها ويرسل لها نوعًا من الأوراق. كل ما تم القيام به خلال هذا الوقت من حولها ومعها ، كل هذا الاهتمام الذي أولاه لها الكثير من الأشخاص الأذكياء وعبَّر عنه بأشكال لطيفة وراقية ، ونقاء الحمام الذي وجدت نفسها فيه الآن (كانت ترتدي اللون الأبيض طوال هذا الوقت) فساتين بشرائط بيضاء) - كل هذا أسعدها ؛ ولكن بسبب هذه المتعة لم تفوتها لحظة. وكما يحدث دائمًا ، من باب الماكرة ، يقود شخص غبي أشخاصًا أكثر ذكاءً ، تدرك أن الغرض من كل هذه الكلمات والمشاكل كان أساسًا تحويلها إلى الكاثوليكية ، وأخذ المال منها لصالح المؤسسات اليسوعية ( التي ألمحت إليها) ، أصرت هيلين ، قبل أن تقدم المال ، على إخضاعها لتلك العمليات المختلفة التي من شأنها أن تحررها من زوجها. في مفهومها ، تكمن أهمية أي دين فقط في حقيقة أنه ، في إشباع الرغبات البشرية ، يجب مراعاة بعض اللياقة. ولهذا الغرض ، طلبت منه في إحدى محادثاتها مع معترفها ، على وجه السرعة ، إجابة عن السؤال عن مدى ارتباطها بزواجها. جلسوا في غرفة المعيشة بجانب النافذة. كان هناك غسق. رائحة الزهور من النافذة. كانت هيلين ترتدي فستانًا أبيض يظهر من خلال كتفيها وصدرها. رئيس الدير ، الذي يتغذى جيدًا ، ولكن مع لحية ممتلئة وحليقة ناعمة ، وفم قوي لطيف وأيادي بيضاء مطوية بخنوع على ركبتيه ، جلس بالقرب من هيلين وابتسامة رقيقة على شفتيه ، بسلام - معجب بجمالها بنظرة من وقت لآخر كان ينظر إلى وجهها ويشرح رأيه لسؤالهم. ابتسمت هيلين بانزعاج ، ونظرت إلى شعره المجعد ، وحلقه ناعمًا ، وسوادًا ، وخديه ممتلئين ، وانتظرت كل دقيقة للحصول على منعطف جديد في المحادثة. لكن الأب ، على الرغم من أنه من الواضح أنه كان يتمتع بجمال رفيقه وحميميته ، فقد انجرفت إليه مهارة حرفته.

إرنست ماخ. المثالي ذو الميول المادية :-).

في مقال قصير اليوم ، سنستعرض قليلاً الأسس النظريةوالمس أحد أهم الخصائصطيران الطائرات بسرعة عالية ، بما في ذلك الأسرع من الصوت.

الأسرع من الصوت و عدد ماخ... هذان المفهومان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ، وفي عصرنا ربما لا يوجد شخص واحد لم يسمع بهما رقم م. عادة ما يصاحب هذا المصطلح خصائص أي طائرة أسرع من الصوت (وحتى فقط عالية السرعة). وهناك الكثير من هذه الطائرات في العالم الآن ، وأعتقد أنه من غير المرجح أن ينخفض ​​عددها :-).

ولكن بعد كل شيء ، منذ وقت ليس ببعيد ، كانت نظرية التدفقات الأسرع من الصوت مجرد نظرية ، علاوة على ذلك ، لم تتخذ سوى الخطوات الأولى. بدأت في اكتساب الأسس الأساسية منذ حوالي 140 عامًا فقط ، عندما بدأ العالم والفيلسوف الألماني إرنست ماخ في دراسة العمليات الديناميكية الهوائية أثناء الحركة الأسرع من الصوت للأجسام. خلال تلك الفترة ، اكتشف وحقق في بعض ظواهر الديناميكا الهوائية الأسرع من الصوت ، والتي تلقت اسمها لاحقًا على شرفه. من بينها عدد ماخ.

حقيقة مثيرة للاهتمام هي أنه في العلوم السوفيتية (وفي الأدبيات العلمية ، خاصة قبل الحرب وبعدها مباشرة) ، كان هذا المصطلح يستخدم غالبًا إما بدون فك التشفير (فقط الرقم M ، لم يتم استخدام كلمة "Mach") ، أو باستخدام اللقب الثاني - ماييفسكي. هذا هو رقم Mach-Maievsky.

كل هذا كان نتيجة دولتنا الأيديولوجية آنذاك. لم يكن إرنست ماخ ، في آرائه الفلسفية (كان ، وفقًا للينين ، "مثاليًا ذاتيًا") يتناسب حقًا مع إطار الفلسفة الماركسية اللينينية ، وكان إن.في. مشاكل المقذوفات.

المقذوفات الخارجية- علم يدرس حركة الأجسام بعد خروجها من الجهاز الذي أعطاها هذه الحركة ، أي على سبيل المثال ، تحليق قذيفة بعد خروجها من ماسورة مدفع مدفعي. في الوقت نفسه ، تطير المقذوفة بسرعة عالية جدًا ، بما في ذلك الأسرع من الصوت.

من الطبيعي تمامًا أن يعمل N.V.Maievsky في بحثه وتطويره (المتقدم في عصره وأصبح لاحقًا أساسيًا) يعمل بمفهوم مشابه لـ عدد ماخ، وقبل 15 عامًا من نظيرتها الألمانية.

والشيء الأكثر أهمية (بالنسبة للأيديولوجية الرسمية :-)) هو أن العالم الروسي لم يكن فيلسوفًا وليس لديه آراء تتعارض مع العلم الماركسي اللينيني 🙂 ...

ومع ذلك ، مهما كان الأمر ، اليوم ، ربما يكون أهم تعريف للأسرع من الصوت هو الاسم (بشكل أكثر دقة ، اللقب :-)) الألماني إرنست ماخ. وفي حد ذاتها ، لم تعد هذه الكلمة منذ فترة طويلة مجرد لقب. ماخ ، هو ماخ. السرعة فقط ، الرحلة فقط 🙂 ...

دعنا نعود إلى التفاصيل ، رغم ذلك. ما هذا أكثر رقم م، ولماذا هو مطلوب بشكل عام في مجال الطيران؟ بعد كل شيء ، اعتاد الناس الطيران إلى أنفسهم بسرعات دون سرعة الصوت دون أي أرقام ماك ، وحتى الآن فإن الغالبية العظمى من الطائرات على الأرض هي دون سرعة الصوت. ومع ذلك ، ليس كل شيء بسيطًا كما يبدو :-).

في أي رحلة لجهاز أثقل من الهواء ، فإن أحد أهم معالمه هو. اليوم ، بشكل عام ، هناك العديد من الطرق لقياس السرعة :-). على سبيل المثال ، يمكن قياس معلمات حركة الطائرة بالنسبة للهواء بالطرق التالية: قياس فوق صوتي ، ديناميكي حراري ، حراري ، توربيني ، مقياس.

أ (أي السرعة بالنسبة للأرض) يمكن قياسها بواسطة دوبلر ، والارتباط ، وطرق الإشعاع ، وكذلك طريقة رؤية سطح الأرض.

ولكن الأكثر ، إذا جاز التعبير ، بسيط ومنطقي ، وطويل الاستخدام ، وبالتالي ، بشكل طبيعي ، متطور جيدًا ومألوف ولكنه طريقة قياس الهواء (بتعبير أدق ، الديناميكية الهوائية). بمساعدتها ، يتم قياس سرعة الطائرة و عدد ماخ.

ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لها عيوب معينة. مبدأها في حد ذاته بسيط للغاية ، وقد تحدثنا عنه بالفعل. يمتلك الهواء ، الذي يصطدم بالطائرة ، نتيجة لحركته ، بعض الطاقة الحركية أو ، ببساطة ، ضغط السرعة ( ρV² / 2).

عندما يدخل إلى مستقبل ضغط الهواء (، أو) ، فإنه يتباطأ ، ويتحول ضغطه إلى ضغط على غشاء أداة المؤشر. كلما طارت الطائرة بشكل أسرع ، زادت سرعة رأس السرعة ، زادت السرعة المشار إليها بواسطة سهم الجهاز. وهذا يعني أن كل شيء يبدو وكأنه الساعة.

لكنها لم تكن هناك :-). طالما أن الطائرة لا تطير بسرعة كبيرة (تصل إلى حوالي 400 كم / ساعة) وليست عالية جدًا (حوالي 2 ، 3 آلاف) ، فإن كل شيء يتكشف ببساطة وبشكل طبيعي. ثم تبدأ الملاحظات في الكذب :-) ...

يتفاعل الهواء مع الأسطح الديناميكية الهوائية للطائرة ، وبالتالي تحديد معالم رحلتها. وتعتمد هذه المعلمات على معلمات حالة الهواء كغاز ، والتي تعتمد بالطبع على الظروف التي يوجد فيها حجم معين من الغاز.

على سبيل المثال ، يسقطون مع الارتفاع. وكلما انخفضت الكثافة ، قل رأس السرعة التي يضغط بها التدفق القادم على غشاء مؤشر السرعة.

أي ، اتضح أنه إذا أظهر الجهاز الموجود في قمرة القيادة نفس السرعة على ارتفاعات ، على سبيل المثال ، 2000 م و 10000 م () ، فهذا يعني في الواقع أن الطائرة 10000 م بالنسبة إلى الهواء (والأرض) ، بالطبع ، أيضًا: -)) يتحرك بشكل أسرع (). هذا لأن الهواء أرق في الارتفاع.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك شيء من هذا القبيل ، ليس تمامًا ، بعبارة ملطفة ، شيء مناسب للطيران ، مثل الانضغاط. الهواء عبارة عن غاز ، ومثل أي غاز ، يمكن ضغطه في ظل ظروف معينة ، وبالتالي تغيير معايير حالته. تظهر مثل هذه الظروف عند التدفق حول الأسطح الديناميكية الهوائية بسرعات طيران عالية بدرجة كافية (رسميًا ، يبدأ العد التنازلي من 400 كم / ساعة).

يتوقف الهواء عن كونه وسيطًا متجانسًا ، كما هو الحال في جميع الاتجاهات ، حيث يُنظر إليه (وإن كان تقريبًا تقريبًا) للطائرات منخفضة السرعة. يتم إنشاء الظروف لظهور ما يسمى بموجات الصدمة ، تتغير سرعة تدفق الهواء في أجزاء مختلفة من السطح الديناميكي الهوائي (لملف الجناح ، على سبيل المثال) ، ونقطة تطبيق تحولات القوى الديناميكية الهوائية ، أي ، تتغير طبيعة التدفق ، وفي النهاية ، إمكانية التحكم في الطائرة. بمعنى ، عند التحدث بعبارات "ذكية" لنظرية الأسرع من الصوت :-) ، تبدأ أزمة الموجة.

ومع ذلك ، سوف نتحدث عنها في المستقبل. في غضون ذلك ، يمكنك أن ترى أن كل هذه العمليات تعتمد على معايير بيئة الهواء والخصائص التقنية والهيكلية للطائرة نفسها.

لوصف الخصائص الديناميكية الهوائية للطائرة في التفاعل مع البيئة ، لا تكفي سرعة واحدة للحركة. بعد كل شيء ، قيمته المقاسة ، والتي تعتمد نوعيًا على معلمات هذا الوسيط ، لا تميز دائمًا نمط التدفق الحقيقي (كما في المثال أعلاه).

نحتاج هنا إلى معيار يأخذ في الاعتبار معلمات التدفق "في حد ذاته" ، وبناءً عليه ، سيكون من الممكن دائمًا وصف الخصائص الديناميكية الهوائية للطائرة بشكل صحيح ، بغض النظر عن ظروف الطيران.

عندما أقول هذا ، هذا بالضبط ما أعنيه رقم م. وكلمة "معيار" لا تستخدم بالصدفة. الحقيقة انه عدد ماخهي ، في لغة الفيزياء ، واحدة من معايير التشابه في ديناميات الغاز.

معنى هذا الاسم المعقد قليلاً هو في الواقع بسيط وهو إذا كان الاسمان أو أكثر الأنظمة الفيزيائيةلها نفس النوع من معايير التشابه ، متساوية في الحجم ، وهذا يعني أن الأنظمة قيد الدراسة متشابهة ، أي أنها متشابهة أو ، تتحدث بكل بساطة (:-)) هي نفسها.

فيما يتعلق بحالة الطيران لدينا ، قد تبدو هكذا ، على سبيل المثال. تدفق الهواء على ارتفاعين مختلفين (لنقل نفس 2000 و 10000 متر) ، يتفاعل مع طائرتنا - هذان نظامان فيزيائيان.

ومع ذلك ، إذا كانت متماثلة في هذه الارتفاعات ، فإن هذا لا يعني على الإطلاق أن التفاعل المشار إليه سيكون هو نفسه أيضًا ، بل العكس تمامًا. أي أن السرعة لا يمكن أن تكون معيار تشابه ، وهذان النظامان في مثل هذه الحالة ليسا متشابهين على الإطلاق.

ومع ذلك ، إذا قلنا أن طائرة على ارتفاعات مختلفة (وبشكل عام في ظل ظروف مختلفة) تطير بنفس رقم الماخ ، فمن المشروع تمامًا التأكيد على أن ظروف التدفق والخصائص الديناميكية الهوائية عند هذه الارتفاعات (في ظل هذه الظروف) ستكون نفس الشيء.

وتجدر الإشارة هنا إلى أن هذا البيان ، على الرغم من صحته ، يقوم على تبسيط كبير. الأول هو أن عدد ماخ، على الرغم من أن معيار التشابه الرئيسي بالنسبة لنا في ديناميات الغاز ، ولكن ليس الوحيد. الثاني يأتي من تعريف أرقام م.

لم يفكر إرنست ماخ ، أثناء إجراء بحثه ، في تطبيق نتائجهم على الطيران :-). هي ببساطة لم تكن موجودة في ذلك الوقت. كان التعريف علميًا بحتًا ودقيقًا ماديًا. عدد ماخهي كمية بلا أبعاد تساوي نسبة سرعة التدفق عند نقطة معينة من وسط غازي متحرك إلى سرعة الصوت عند تلك النقطة.

هذا هو م = الخامس / أ، حيث V هي سرعة التدفق بوحدة m / s و a هي سرعة الصوت بوحدة m / s. وهكذا ، فإن الرقم M ، كما كان ، يأخذ في الاعتبار سرعة الحركة بالإضافة إلى التغيير في معلمات بيئة الهواء من خلال سرعة الصوت التي تعتمد على هذه المعلمات.

عدد ماخالكمية بلا أبعاد. من المستحيل التعبير عنها بوحدات السرعة ، وتحويلها إلى سرعة خطية غير عملي بسبب عدم تناسق سرعة الصوت. سرعة الطائرات باستخدام رقم ملا يمكن التعبير عنها إلا بطريقة نوعية ، أي بتقدير عدد المرات التي تكون فيها سرعة الطائرة أكبر أو أقل من سرعة الصوت.

في هذه الحالة ، يمكن أن يكون تنسيق القيم إما باستخدام علامة يساوي أو بدونها. على سبيل المثال ، قد يعني السجل M3 (وكذلك M = 3) أن سرعة الطائرة تجاوزت سرعة الصوت ثلاث مرات.

تتكون التبسيط فيما يتعلق بالطيران من حقيقة أن سرعة التدفق يتم استبدالها بسرعة جسم مادي في وسط غازي ، أي أن حركة الطائرة تعني. يتم أخذ سرعة الصوت على أنها سرعة الصوت عند ارتفاع الطيران. ومع ذلك ، لا يأخذ هذا في الاعتبار أن التدفق بالقرب من جسم ذي شكل معقد ، وهو عبارة عن طائرة :-) ، يمكن أن يكون له قيم مختلفة جدًا بالقرب من أجزاء مختلفة من سطح هذا الجسم.

مؤشر رقم M على لوحة القيادة للكونكورد الأسرع من الصوت (الزاوية اليمنى السفلية). فوقه مؤشر السرعة.

ومع ذلك ، على الرغم من التبسيط غير الصحيح إلى حد ما ، فإن مفهوم رقم Mahanashla في الطيران يستخدم على نطاق واسع. وليس فقط على الطائرات الأسرع من الصوت ، والتي معلومات عنها رقم م، إذا جاز التعبير ، فهي حيوية :-) ، ولكن أيضًا في العديد من الطائرات الحديثة دون سرعة الصوت.

بعد كل شيء ، سرعاتهم ، على الرغم من سرعة الصوت ، إلا أنها كبيرة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ارتفاعات الطيران العملية كبيرة إلى حد ما. نظرًا لأن سرعة الصوت تتناقص بشكل كبير مع الارتفاع ، يصبح من المناسب استخدامها عند الارتفاعات العالية عند القيادة عدد ماخ.

هناك سببين على الأقل لهذا الغرض. أولاً ، بسبب الاختلاف الكبير ، الذي ذكرته أعلاه (الأخطاء الإضافية ، والتي هي أيضًا ملحوظة جدًا ، لا يحتاجها أي شخص :-)) ، وثانيًا ، لتكون قادرًا على تقييم نهج أزمة الموجة.

والحقيقة هي أنه بالنسبة لكل نوع من الطائرات ، تحدث مظاهره عند قيم معينة للرقم M. وفي هذا الصدد ، فإن جميع الطائرات الحديثة تقريبًا لديها رحلات طيران حدود عدد ماخلضمان الإدارة المستدامة. يضمن الطيار ، عند تحليقه بالطائرة ، عدم تجاوز هذا الحد.

مؤشر رقم IAS و M (في الوسط) على لوحة أجهزة القياس لطائرة Yak-42.

مؤشر سرعة الهواء الحقيقي ورقم M (في الوسط) على لوحة القيادة في Boeing-747.

في هذا الطريق رقم م- هذه ليست السرعة في شكلها الخالص ، ولكنها مع ذلك معلمة مهمة تسمح للطاقم بتقييم ظروف الطيران بشكل صحيح وممارسة التحكم الآمن والدقيق في الطائرة.

للحصول على معلومات حول عدد ماختحتوي جميع الطائرات الحديثة عالية السرعة تقريبًا على مؤشر رقم M في قمرة القيادة. في معظم الحالات ، يكون المؤشر مثل مؤشر السرعة. قد توفر هذه الأدوات إما قيم عدد Mach فقط ، أو يمكن دمجها (دمجها) مع مؤشر سرعة ، صحيح أو محدد.

مؤشر رقم M.

مؤشر السرعة US-1600.

مؤشر السرعة الحقيقية ورقم M USIM-I. هذا النوع من المؤشرات موجود على طائرة MIG-25.

مؤشر السرعة الحقيقية ورقم M (أعلى اليسار) على لوحة القيادة في طائرة MIG-25 الأسرع من الصوت.

غالبًا ما يتم تنفيذ المؤشرات إلى الرقم M باستخدام جهاز إشارات خاص، والتي تصدر في الوقت المناسب تحذيرًا للطاقم بشأن تجاوز أي قيمة حدية لهذا الرقم.

MS-1. مؤشر رقم M مع إشارات كهربائية.

من خلال تصميمها ومبدأ عملها ، المؤشر أرقام مبشكل عام شيء مشابه. ولكن لمراعاة التغييرات في الظروف مع الارتفاع ، تمت إضافته مربع اللاسائلية، والتي تستجيب لتغيرات الضغط.

الرسم التخطيطي الحركي لمؤشر الرقم M.

الغالبية العظمى من الطائرات الحديثة لا تزال تطير بسرعة دون سرعة الصوت. هذا الوضع يتوافق عدد ماخأقل من 0.8. يتم دمج أوضاع الطيران التالية ، التي تأخذ فيها M قيمًا من 0.8 إلى 1.2 ، تحت اسم ترانسونيك. وعندما يتغير الرقم M من 1.0 إلى 5.0 ، يكون هذا بالفعل أسرع من الصوت ، منطقة الطيران الأسرع من الصوت للطائرات العسكرية الحديثة.

ومع ذلك ، هناك حالات لا علاقة لها مباشرة بالجيش ، علاوة على ذلك ، تصل إلى سرعات عدد ماخيتجاوز خمس وحدات. هذه بالفعل منطقة فوق الصوت. ومع ذلك ، سنتحدث عن هذه الأجهزة شبه الغريبة وأنماط طيرانها في المقالات التالية من الموضوع العام المخصص للأسرع من الصوت.

نراكم مرة أخرى :-).

الصور قابلة للنقر.