เดินไปที่มัคห้า การแข่งขันอาวุธแบบไฮเปอร์โซนิก 25 มัค

ในสื่อเคลื่อนที่ - ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Ernst Mach (German E. Mach)

ประวัติอ้างอิง

ชื่อ หมายเลขเครื่องและการกำหนด เอ็มเสนอในปี 1929 โดย Jakob Akkeret ก่อนหน้านี้ในวรรณคดีชื่อ เบอร์สโตว์ (แบร์สโตว์, สัญกรณ์ ข a (\displaystyle (\mathsf (Ba)))) และในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์หลังสงครามของสหภาพโซเวียต และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตำราเรียนของสหภาพโซเวียตในทศวรรษ 1950 ชื่อ หมายเลข Maievsky (Mach - หมายเลข Mayevsky) ได้รับการตั้งชื่อตามผู้ก่อตั้งโรงเรียนวิทยาศาสตร์ขีปนาวุธของรัสเซียซึ่งใช้ค่านี้พร้อมกับการกำหนดนี้ M (\displaystyle (\mathsf (M)))ใช้โดยไม่มีชื่อพิเศษ

เลขมัคในไดนามิกของแก๊ส

หมายเลขเครื่อง

M = v a , (\displaystyle (\mathsf (M))=(\frac (v)(a)),)

ที่ไหน v (\displaystyle v)คืออัตราการไหล และ a (\displaystyle a)คือความเร็วของเสียงในท้องถิ่น

เป็นการวัดอิทธิพลของการอัดตัวของตัวกลางในการไหลของความเร็วที่กำหนดต่อพฤติกรรมของมัน: จากสมการสถานะของก๊าซในอุดมคติที่การเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่น (ที่อุณหภูมิคงที่) เป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลง ในความกดดัน:

d ρ ∼ d p p , (\displaystyle (\frac (d\rho )(\rho ))\sim (\frac (dp)(p)),)

จากกฎของเบอร์นูลลี ความต่างของแรงดันในการไหล d p ​​​​∼ ρ v 2 (\displaystyle dp\sim \rho v^(2))นั่นคือการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่น:

d ρ ∼ d p p ∼ ρ v 2 p . (\displaystyle (\frac (d\rho )(\rho ))\sim (\frac (dp)(p))\sim (\frac (\rho v^(2))(p)))

เพราะความเร็วของเสียง a ∼ p / ρ (\displaystyle a\sim (\sqrt (p/\rho )))จากนั้นการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่นในการไหลของก๊าซจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของเลขมัค:

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

นอกจากเลขมัคแล้ว ยังใช้คุณลักษณะอื่นๆ ของความเร็วการไหลของก๊าซไร้มิติอีกด้วย:

ปัจจัยความเร็ว

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))\left(1+(\frac (\gamma -1)(2))(\mathsf (M))^(2)\right) ^(-1/2))

และความเร็วไร้มิติ

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))\left(1+(\frac (\gamma -1)(2))(\mathsf (M))^(2)\ ขวา)^(-1/2),)

ที่ไหน v K (\displaystyle v_(K))- ความเร็ววิกฤต

v สูงสุด (\displaystyle v_(\max ))- ความเร็วสูงสุดในแก๊ส γ = c p c v (\displaystyle \gamma =(\frac (c_(p))(c_(v))))- ดัชนีอะเดียแบติกของแก๊ส เท่ากับอัตราส่วนของความจุความร้อนจำเพาะของแก๊สที่ความดันคงที่และปริมาตรตามลำดับ

ความสำคัญของเลขเครื่อง

ความสำคัญของเลขมัคอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันกำหนดความเร็วของการไหลของตัวกลางที่เป็นแก๊ส (หรือการเคลื่อนที่ในแก๊สของร่างกาย) เกินความเร็วของเสียงหรือไม่ โหมดการเคลื่อนไหวเหนือเสียงและเปรี้ยงปร้างมีความแตกต่างพื้นฐาน สำหรับการบิน ความแตกต่างนี้แสดงออกมาในความจริงที่ว่าในโหมดความเร็วเหนือเสียง ชั้นแคบๆ ของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอย่างรวดเร็วในพารามิเตอร์การไหล (คลื่นกระแทก) เกิดขึ้น นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานของร่างกายในระหว่างการเคลื่อนไหว ความเข้มข้นของความร้อนจะไหลใกล้พื้นผิวของพวกเขา และมีโอกาสลุกไหม้ตามร่างกาย เป็นต้น

คำอธิบายที่ง่ายมากของเลขมัค

เพื่อให้เข้าใจหมายเลข Mach โดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ อาจกล่าวได้ว่าการแสดงตัวเลขของหมายเลข Mach นั้นขึ้นอยู่กับระดับความสูงของเที่ยวบินเป็นหลัก อาจกล่าวได้ง่ายกว่ามาก ด้านล่างความเร็วเสียงและ ข้างบนหมายเลขเครื่อง). เลขมัคคือความเร็วที่แท้จริงในการไหลของสสาร (กล่าวคือ ความเร็วที่อากาศไหลไปรอบๆ เช่น เครื่องบิน) หารด้วยความเร็วของเสียงในสารนี้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ใกล้พื้นดิน ความเร็วที่เลขมัคจะเท่ากับ 1 จะอยู่ที่ประมาณ 340 ม./วินาที (ความเร็วที่คนคาดคะเนระยะทางไปถึงพายุฝนฟ้าคะนองที่ใกล้เข้ามา โดยวัดเวลาจากวาบฟ้าผ่าถึงฟ้าคะนอง ) หรือ 1224 กม./ชม. ที่ระดับความสูง 11 กม. เนื่องจากอุณหภูมิลดลง ความเร็วของเสียงจึงลดลง - ประมาณ 295 m / s หรือ 1,062 km / h

คำอธิบายดังกล่าวไม่สามารถใช้สำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของความเร็วหรือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ในแอโรไดนามิกส์

ความเร็วมัค 2.5 - เท่าไหร่ kmh หรือ ms? ..และได้คำตอบที่ดีที่สุด

คำตอบจาก ระบบวัว[คุรุ]
คุณไม่สามารถบอกได้โดยไม่รู้ความสูง
ความเร็วของเสียงในอากาศที่ระดับความสูงต่าง ๆ เหนือระดับน้ำทะเล ที่ 15 °C และ 760 mmHg ศิลปะ. (101325 Pa) ที่ระดับน้ำทะเล
ความเร็วของเสียงในอากาศที่ระดับความสูงต่าง ๆ เหนือระดับน้ำทะเล ที่ 15 °C และ 760 mmHg ศิลปะ. (101325 Pa) ที่ระดับน้ำทะเล ความสูง m ความเร็วของเสียง m/s
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

คำตอบจาก Grigory Vasiliev[มือใหม่]
จึงมีแนวคิดทั่วไปของความเร็ว นั่นคือ สภาพอากาศที่ไม่ขึ้นอยู่กับธรรมชาติ และอื่นๆ! ความเร็วของเสียง 330 m/s หมายความว่าอย่างไร! Supersonic ไม่เกิน 1 max (330 m / s) นั่นคือใช่ แต่มากกว่า 660 m / s (2376 km / h) นั่นคือ (lo) จากสูงสุด 1 ถึงสูงสุด 2 มันถูกปกคลุมด้วย ไดนาโม-คิเนติกช็อกเวฟ (คาวิเทชั่น) ชนิดหนึ่งหลังจากการเร่งความเร็วสุดก่อนและเมื่อไปถึงไฮเปอร์ซาวน์ การเกิดคาวิเทชันจะถูกดึงจนกระทั่งส่วนผสมของอากาศโดยรอบร้อนขึ้นและสูญเสียความหนาแน่นในเวลาต่อมาเกือบ 5 เท่า ซึ่งบ่งชี้ว่า (เครื่องบิน) จะไปถึง ความเร็วสูงสุดมากกว่า 10 (36000 กม. / ชม.) แต่ในขณะเดียวกันควรใส่คาวิเทเตอร์ที่สามารถครอบคลุมร่างกาย (LO) ด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะนำไปสู่เที่ยวบินที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นของทั้งสอง ( L O) และอัตตาของลูกเรือและผู้โดยสาร !!! และเมื่อเราพูดถึงความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วของเสียงขึ้นไป เราหมายถึงการเพิ่มขึ้นทีละน้อยของค่าความเร็วและไม่ใช่การเติบโตในรูปเลขชี้กำลัง นั่นคือ Mach 1 330 m / s Mach 2 660 m / s Mach 3 และ ด้านบนคือจาก 3600 km / h หรือ 1,000 (990) m/s! และค่าความเร็วเหนือเสียงทั้งหมดควรมีชื่อที่เกินกรอบปกติของทั้งการกำหนดและความเร็วเอง !!! นั่นคือเสียง, เสียงสุดยอด, เสียงไฮเปอร์, เสียงพิเศษ, เสียงเมก้า ฯลฯ !!!

คำตอบจาก ธีมคุกกี้? _?[มือใหม่]

คำตอบจาก Danil Eremeev[คล่องแคล่ว]
เขียนผิดทำไม?

คำตอบจาก Zheka - d[คล่องแคล่ว]
เพื่อให้เข้าใจหมายเลข Mach โดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ มันง่ายมากที่จะบอกว่านิพจน์ตัวเลขของหมายเลข Mach นั้นขึ้นอยู่กับระดับความสูงของเที่ยวบินเป็นหลัก เลขมัคคือความเร็วจริงในกระแสน้ำ (กล่าวคือ ความเร็วที่อากาศไหลไปรอบๆ เช่น เครื่องบิน) หารด้วยความเร็วของเสียงในตัวกลางเฉพาะ ดังนั้นความสัมพันธ์จึงเป็นสัดส่วนผกผัน ใกล้พื้นดิน ความเร็วที่สอดคล้องกับมัค 1 จะอยู่ที่ประมาณ 340 m/s (ความเร็วที่ผู้คนมักจะคำนวณระยะทางของพายุฝนฟ้าคะนองที่ใกล้เข้ามา โดยวัดเวลาจากวาบฟ้าผ่าถึงฟ้าร้อง) หรือ 1224 กม./ ชม. ที่ระดับความสูง 11 กม. เนื่องจากอุณหภูมิลดลง ความเร็วของเสียงจึงลดลง - ประมาณ 295 m / s หรือ 1,062 km / h

ผู้ที่ไปถึง 6-8 มัคควรปรากฏก่อนสิ้นปี 2020 Boris Obnosov ผู้อำนวยการทั่วไปของ Tactical Missiles Corporation ประกาศเมื่อวันก่อน

นี่คือความเร็วสูงสุดใหม่ Hypersound เริ่มต้นที่ Mach 4.5 หนึ่งมัคคือ 300 เมตร/วินาที หรือ 1,000 กม./ชม. การสร้างระบบอาวุธดังกล่าวที่เพิ่มความเร็วในชั้นบรรยากาศซึ่งเกิน Mach 4.5 นั้นเป็นงานทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่ ยิ่งกว่านั้นเรากำลังพูดถึงเที่ยวบินที่ค่อนข้างยาวในชั้นบรรยากาศ เกี่ยวกับขีปนาวุธนี้ ความเร็วเหนือเสียงสำเร็จในระยะเวลาอันสั้น” Obnosov กล่าวเสริมว่าเที่ยวบินที่มีการควบคุมความเร็วเหนือเสียงเป็นปัญหาที่จะได้รับการแก้ไขระหว่างปี 2573 ถึง 2583

และที่นี่คำถามของการแข่งขันในด้านอาวุธที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ความเร็วสูงก็เกิดขึ้นทันที ดังนั้น เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน เอกสารเพิ่มเติม NVO ของ Nezavisimaya Gazeta ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "A New High-Speed ​​​​Arms Race" โดย James Acton ผู้อำนวยการร่วมของโครงการนโยบายนิวเคลียร์และเพื่อนร่วมงานอาวุโสของ Carnegie Endowment for International Peace ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีสัญญาณชัดเจนว่าการเติบโตของอาวุธความเร็วสูงพิเศษระยะไกลชนิดใหม่ ซึ่งอาจกลายเป็นสิ่งที่อันตรายมาก ดังนั้น ในเดือนสิงหาคม สหรัฐอเมริกาและจีนได้ทดสอบอาวุธร่อนจรวดด้วยช่วงเวลา 18 วัน สำหรับรัสเซีย ผู้นำทางทหารและการเมืองยังได้กล่าวซ้ำแล้วซ้ำเล่าเกี่ยวกับการพัฒนาอาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียง

ภัยคุกคามที่ร้ายแรงที่สุดคือการใช้อาวุธนำวิถีจรวดในอาวุธที่ไม่ใช่อาวุธนิวเคลียร์ระหว่างความขัดแย้ง สิ่งนี้เต็มไปด้วยความเสี่ยงใหม่ของการเพิ่มขึ้นจนถึงการเพิ่มขึ้นสู่ระดับนิวเคลียร์ Acton เขียน

ควรสังเกตว่าการทำงานเกี่ยวกับการสร้างขีปนาวุธร่อน เครื่องบิน และหัวรบแบบมีความเร็วเหนือเสียงในโลกนี้ดำเนินมาเป็นเวลานานมากแล้ว แต่ยังไม่ถึงขั้นพัฒนาจากการทดลอง ขีปนาวุธนำวิถีต่อต้านอากาศยานของรัสเซีย S-300 และ S-400 บินด้วยความเร็วเหนือเสียง แต่ไม่นาน เช่นเดียวกับหัวรบของ ICBM (ขีปนาวุธข้ามทวีป) ในเวลาที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศหนาแน่น

สหรัฐอเมริกากำลังทำงานในโครงการ "hypersonic" ที่มีแนวโน้มหลายโครงการพร้อมกัน: AHW (Advanced Hypersonic Weapon) ระเบิดร่อน (พัฒนาขึ้นภายใต้การอุปถัมภ์ของกองทัพสหรัฐฯ), Falcon HTV-2 ยานยนต์ไร้คนขับ (ตั้งแต่ปี 2546 เป็นต้นมา) พัฒนาโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐเพื่อการวิจัยและพัฒนาการป้องกันขั้นสูง (DARPA)) และ X-43 (สร้างภายใต้โครงการ NASA Hyper-X) ขีปนาวุธล่องเรือความเร็วสูง Boeing X-51 (พัฒนาโดยกลุ่มที่ประกอบด้วย กองทัพอากาศสหรัฐฯ, โบอิ้ง, DARPA เป็นต้น) และโปรแกรมอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง

สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือจรวดโบอิ้ง X-51 (ถูกกล่าวหาว่าจะเปิดตัวในปี 2560) ดังนั้น ในเดือนพฤษภาคม 2013 มันถูกปล่อยจากเครื่องบิน B-52 ที่ระดับความสูง 15,200 เมตร จากนั้นไต่ขึ้นสู่ความสูง 18,200 เมตรโดยใช้เครื่องเร่งความเร็ว ในระหว่างการบินซึ่งกินเวลาหกนาที จรวด X-51A พัฒนาความเร็วมัค 5.1 และเมื่อบินเป็นระยะทาง 426 กิโลเมตร ทำลายตัวเอง

ประเทศจีนยังมีบทบาทในแวดวง "hypersonic" นอกจากการทดสอบที่ไม่ประสบผลสำเร็จของยานเกราะร่อนไฮเปอร์โซนิก WU-14 แล้ว (เห็นได้ชัดว่าคัดลอกบางส่วนจากการทดลองแบบไร้คนขับที่มีความเร็วเหนือเสียง อากาศยาน X-43) จีนกำลังพัฒนาขีปนาวุธล่องเรือความเร็วเหนือเสียง

สำหรับรัสเซีย ในเดือนสิงหาคม 2011 Boris Obnosov รายงานว่าความกังวลของเขาเริ่มที่จะพัฒนาจรวดที่สามารถทำความเร็วได้ถึง 12-13 มัค มีเหตุผลที่จะเชื่อว่ามันเป็นขีปนาวุธต่อต้านเรือซึ่ง "สว่างขึ้น" ในสื่อภายใต้ชื่อ "เพทาย" อย่างไรก็ตาม จากการทดสอบ X-51A ของอเมริกาที่ประสบความสำเร็จ ในอนาคต นักพัฒนาของรัสเซียไม่จำเป็นต้องนำเสนอระบบการโจมตีแบบไฮเปอร์โซนิกทั้งหมด

ยิ่งกว่านั้นการเริ่มต้นที่ดีในสหภาพโซเวียต ดังนั้นตั้งแต่ปลายยุค 50 สำนักออกแบบของ A.N. Tupolev ได้ทำงานเพื่อสร้าง เครื่องบินไฮเปอร์โซนิกเปิดตัวโดยยานปล่อย - Tu-130 สันนิษฐานว่าเขาจะบินด้วยความเร็ว 8-10 Mach เป็นระยะทางสูงถึงสี่พันกิโลเมตร แต่ในปีพ.ศ. 2503 งานทั้งหมดแม้จะประสบความสำเร็จอย่างเห็นได้ชัดก็ถูกลดทอนลง ที่น่าสนใจคือ American HGB ซึ่งเป็นต้นแบบของระบบไฮเปอร์โซนิกของ American AHW นั้นดูคล้ายกับ Tu-130 ของโซเวียตอย่างมาก สำหรับการพัฒนาในประเทศในด้านขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงนั้นพวกเขาได้ดำเนินการอย่างแข็งขันในสหภาพโซเวียตตั้งแต่ทศวรรษ 1970 แต่ในปี 1990 พวกเขาหายไปในทางปฏิบัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "NPO Mashinostroeniya" สร้างจรวด "อุกกาบาต" และต่อมาเริ่มทำงานกับอุปกรณ์ด้วยรหัส "4202" MKB "Rainbow" ในปี 1980 เริ่มโครงการ X-90 / GELA ในปี 1970 ขีปนาวุธ Kholod ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของขีปนาวุธที่ซับซ้อน S-200

ผู้เชี่ยวชาญด้านการทหาร Viktor Myasnikov ตั้งข้อสังเกต: ขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการโจมตีแบบเอารัดเอาเปรียบและปลดอาวุธทันที เพื่อให้ศัตรูไม่สามารถตอบสนองต่อการโจมตีได้

จรวดที่บินด้วยความเร็ว 10-15 มัคจะสามารถไปถึงจุดใดก็ได้บนโลกใบนี้ภายในเวลาไม่กี่สิบนาที และจะไม่มีใครมีเวลาแก้ไขและสกัดกั้นมันอย่างเหมาะสม ในขณะเดียวกันก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ "การบรรจุด้วยนิวเคลียร์" เนื่องจากขีปนาวุธที่มีวัตถุระเบิดแบบธรรมดารับประกันว่าจะปิดการใช้งานศูนย์การสื่อสารและการควบคุมของศัตรูอยู่ดี ดังนั้น ชาวอเมริกันจึงทุ่มเงินจำนวนมากในโครงการ AHW, Falcon HTV-2 และ X-51A ของพวกเขา เพื่อเร่งดำเนินการให้เสร็จโดยเร็วที่สุดเพื่อควบคุมโลกทั้งใบและกำหนดเจตจำนงของพวกเขา

แต่ในขณะนี้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการแข่งขันทางเทคโนโลยี แต่ไม่เกี่ยวกับการแข่งขันอาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงเพราะยังไม่มีอาวุธดังกล่าว เพื่อให้ปรากฏ ผู้นำจะต้องแก้ปัญหามากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการ "สอน" จรวดหรืออุปกรณ์ให้บินไปในบรรยากาศที่ยังมีปัจจัยที่ผ่านไม่ได้ - ความต้านทานสิ่งแวดล้อมและความร้อน ใช่ วันนี้ขีปนาวุธที่ถูกนำไปใช้งานแล้วมีความเร็วถึง 3-5 มัค แต่ในระยะทางค่อนข้างสั้น และนี่ไม่ใช่ไฮเปอร์โซนิกที่มีความหมายเมื่อพวกเขาพูดถึงอาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียง

โดยหลักการแล้วเส้นทางเทคโนโลยีของการพัฒนาอาวุธความเร็วสูงในทุกประเทศนั้นเหมือนกันเพราะฟิสิกส์อย่างที่คุณรู้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับภูมิศาสตร์และระเบียบทางสังคม ประเด็นสำคัญที่นี่คือผู้ที่จะเอาชนะปัญหาทางเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว ผู้ที่จะสร้างวัสดุต้านทานใหม่ เชื้อเพลิงพลังงานสูง ฯลฯ ซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถและความคิดริเริ่มของนักพัฒนา

ดังนั้น นี่เป็นปัญหาที่เป็นระบบ เนื่องจากในการสร้างอาวุธดังกล่าว จำเป็นต้องพัฒนาภาควิทยาศาสตร์ เทคนิค และเทคโนโลยี ซึ่งค่อนข้างแพง และยิ่งกระบวนการดังกล่าวดำเนินต่อไปนานเท่าใด งบประมาณก็จะยิ่งแพงขึ้นเท่านั้น และสถาบันวิจัยของเราก็เคยชินกับการทำงานช้า: มีหัวข้อที่นักวิทยาศาสตร์พร้อมที่จะพัฒนามานานหลายปี ในขณะที่กองทัพและอุตสาหกรรมต้องการวิธีแก้ปัญหาที่รวดเร็ว ในต่างประเทศ ในเรื่องนี้ ทุกอย่างเคลื่อนไหวเร็วขึ้นมาก เพราะมีการแข่งขันกัน ใครก็ตามที่สามารถจดสิทธิบัตรการพัฒนาได้เร็วกว่า เขาก็ทำกำไรได้ สำหรับเรา เรื่องกำไรไม่ใช่ประเด็นสำคัญ เพราะยังไงก็จะจัดสรรเงินจากงบประมาณ ...

รัสเซียจะสามารถสร้างอาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงด้วยปัญหาที่เรารู้จักกันดีในอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศหลังจากยุค 90 ได้หรือไม่นั้นเป็นคำถามใหญ่ ในสหภาพโซเวียตมีการพัฒนาขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียง แต่หลังจากการล่มสลายของสหภาพแรงงานการพัฒนาอาวุธดังกล่าวต่อไปเกิดขึ้นที่ระดับการพัฒนาของแต่ละระบบ

Viktor Murakhovsky บรรณาธิการบริหาร Arsenal of the Fatherland กล่าวว่าเราอยู่ในสภาวะการใช้หัวรบไฮเปอร์โซนิกของขีปนาวุธข้ามทวีปมาเป็นเวลานานแล้ว โดยหน่วยนิวเคลียร์ของพวกมันในส่วนพาสซีฟจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 7-8 มัค นิตยสาร สมาชิกสภาผู้เชี่ยวชาญของประธานคณะกรรมาธิการการทหาร-อุตสาหกรรมภายใต้รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย

ดังนั้น เราจะไม่เห็นอะไรใหม่ๆ เลยในทศวรรษหน้า เราจะเห็นเฉพาะโซลูชันทางเทคนิคใหม่ที่จะอนุญาตให้มีการเปิดตัวสินทรัพย์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับขีปนาวุธ และสำหรับระบบป้องกันขีปนาวุธที่บางประเทศมีหรือกำลังพัฒนาในอนาคต ที่จริงแล้ว เป้าหมายประเภทใดที่ใช้ความเร็วเหนือเสียงไม่ได้แตกต่างกัน เช่น หัวรบหรือเครื่องบิน

"SP": - ระบบป้องกันภัยทางอากาศ S-400 "Triumph" สามารถทำงานกับเป้าหมายที่มีความเร็วเหนือเสียง ...

และแม้กระทั่ง S-300VM "Antey-2500" สำหรับขีปนาวุธระยะสั้นและระยะกลาง และโดยทั่วไปแล้ว S-400 และ S-500 จะถือว่าเป็นระบบป้องกันขีปนาวุธของโรงละคร (โรงละครแห่งการปฏิบัติการ - SP) เช่นเดียวกับระบบ American Aegis

แน่นอนว่าสหรัฐอเมริกามีความกังวลเกี่ยวกับหัวข้อของอาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงซึ่งไม่ใช่ในแง่ของการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ พวกเขาจะไม่พัฒนากองกำลังเชิงกลยุทธ์อย่างจริงจังเกินไป แต่ในแง่ของการนำแนวคิดของการโจมตีทั่วโลกอย่างรวดเร็วไปใช้ และที่นี่ไม่มีประโยชน์ที่จะใช้ ICBM ในอุปกรณ์ที่ไม่ใช่อาวุธนิวเคลียร์ เนื่องจากระบบป้องกันขีปนาวุธของศัตรูจะยังคงถือเอาขีปนาวุธกับขีปนาวุธนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นเหตุผลที่สหรัฐฯ พึ่งพาระบบแอโรไดนามิก

มีต้นแบบการทดสอบอยู่ในระหว่างดำเนินการ แต่ฉันไม่กล้าพูดว่าขีปนาวุธล่องเรือที่มีความเร็วเหนือเสียงหรือเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงจะปรากฏตัวในบริการที่มีอำนาจมากที่สุดในรอบ 5-10 ปี พูดคุยเกี่ยวกับปืนไฟฟ้าเคมีและแม่เหล็กไฟฟ้ามีมาประมาณ 15 ปีแล้ว แต่จนถึงตอนนี้ยังไม่มีอะไร
สำหรับการแข่งขันอาวุธความเร็วสูง แต่ในความคิดของฉัน มันไม่ได้เพิ่งเริ่มต้น มันไม่ได้หยุด ใช่ สหรัฐอเมริกาและรัสเซียสรุปในปี 1987 สนธิสัญญาว่าด้วยการกำจัดขีปนาวุธระยะกลางและระยะใกล้ (จาก 500 ถึง 5500 กม. - "SP") แต่ฉันไม่คิดว่าขีปนาวุธความเร็วเหนือเสียงและอุปกรณ์แอโรไดนามิกจะติดตั้งนิวเคลียร์ หัวรบ เนื่องจากเทคโนโลยี ICBM ได้ดำเนินการมาหลายทศวรรษแล้ว และมันแสดงให้เห็นความน่าเชื่อถือสูงในระหว่างการทดสอบ

(แบร์สโตว์, การแต่งตั้ง $\backslash mathsf(บา)$) และในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์หลังสงครามของสหภาพโซเวียตและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตำราเรียนของสหภาพโซเวียตในทศวรรษที่สิบเก้า - ชื่อ หมายเลข Maievsky (Mach - หมายเลข Mayevsky) ได้รับการตั้งชื่อตามผู้ก่อตั้งโรงเรียนวิทยาศาสตร์ขีปนาวุธของรัสเซียซึ่งใช้ค่านี้พร้อมกับการกำหนดนี้ $\backslash mathsf(ม)$ใช้โดยไม่มีชื่อพิเศษ นี่คือการแสดงออกส่วนตัวของแคมเปญ "ต่อสู้กับความเป็นสากล"

เลขมัคในไดนามิกของแก๊ส

หมายเลขเครื่อง

$\backslash mathsf(M)=\backslash frac(v)(a),$

ที่ไหน $วี$คืออัตราการไหล และ $เอ$คือความเร็วของเสียงในท้องถิ่น

เป็นการวัดอิทธิพลของการอัดตัวของตัวกลางในการไหลของความเร็วที่กำหนดต่อพฤติกรรมของมัน: จากสมการสถานะของก๊าซในอุดมคติที่การเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่น (ที่อุณหภูมิคงที่) เป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลง ในความกดดัน:

$\backslash frac(d\backslash rho)(\backslash rho)\backslash sim\backslash frac(dp)(p),$

จากกฎของเบอร์นูลลี ความต่างของแรงดันในการไหล $dp\backslash sim\backslash rho\; v^2$นั่นคือการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่น:

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

เพราะความเร็วของเสียง $a\backslash sim\backslash sqrt(p/\backslash rho)$จากนั้นการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความหนาแน่นในการไหลของก๊าซจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของเลขมัค:

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

นอกจากเลขมัคแล้ว ยังใช้คุณลักษณะอื่นๆ ของความเร็วการไหลของก๊าซไร้มิติอีกด้วย:

ปัจจัยความเร็ว

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

และความเร็วไร้มิติ

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

ที่ไหน $v\_K$- ความเร็ววิกฤต

$v\_\backslash max$- ความเร็วสูงสุดในแก๊ส $\backslash gamma=\backslash frac(c\_p)(c\_v)$- ดัชนีอะเดียแบติกของแก๊ส เท่ากับอัตราส่วนของความจุความร้อนจำเพาะของแก๊สที่ความดันคงที่และปริมาตรตามลำดับ

ความสำคัญของเลขเครื่อง

ความสำคัญของเลขมัคอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันกำหนดความเร็วของการไหลของตัวกลางที่เป็นแก๊ส (หรือการเคลื่อนที่ในแก๊สของร่างกาย) เกินความเร็วของเสียงหรือไม่ โหมดการเคลื่อนไหวเหนือเสียงและเปรี้ยงปร้างมีความแตกต่างพื้นฐาน สำหรับการบิน ความแตกต่างนี้แสดงออกมาในความจริงที่ว่าในโหมดความเร็วเหนือเสียง ชั้นแคบๆ ของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอย่างรวดเร็วในพารามิเตอร์การไหล (คลื่นกระแทก) เกิดขึ้น นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานของร่างกายในระหว่างการเคลื่อนไหว ความเข้มข้นของความร้อนจะไหลใกล้พื้นผิวของพวกเขา และมีโอกาสลุกไหม้ตามร่างกาย เป็นต้น

คำอธิบายที่ง่ายมากของเลขมัค

เพื่อให้เข้าใจหมายเลข Mach โดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ อาจกล่าวได้ว่าการแสดงตัวเลขของหมายเลข Mach นั้นขึ้นอยู่กับระดับความสูงของเที่ยวบินเป็นหลัก อาจกล่าวได้ง่ายกว่ามาก ด้านล่างความเร็วเสียงและ ข้างบนหมายเลขเครื่อง). เลขมัคคือความเร็วจริงในกระแสน้ำ (กล่าวคือ ความเร็วที่อากาศไหลไปรอบๆ เช่น เครื่องบิน) หารด้วยความเร็วของเสียงในตัวกลางเฉพาะ ดังนั้นความสัมพันธ์จึงเป็นสัดส่วนผกผัน ใกล้พื้นดิน ความเร็วที่สอดคล้องกับมัค 1 จะอยู่ที่ประมาณ 340 m/s (ความเร็วที่ผู้คนมักจะคำนวณระยะทางของพายุฝนฟ้าคะนองที่ใกล้เข้ามา โดยวัดเวลาจากวาบฟ้าผ่าถึงฟ้าร้อง) หรือ 1224 กม./ ชม. ที่ระดับความสูง 11 กม. เนื่องจากอุณหภูมิลดลง ความเร็วของเสียงจึงลดลง - ประมาณ 295 m / s หรือ 1,062 km / h

คำอธิบายดังกล่าวไม่สามารถใช้สำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของความเร็วหรือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ในแอโรไดนามิกส์

ดูสิ่งนี้ด้วย

เขียนรีวิวเกี่ยวกับบทความ "Mach Number"

วรรณกรรม

• เลขมัค // สารานุกรมกายภาพ - ม.: สารานุกรมโซเวียต, 1988.
• GOST 25431-82 ตารางความดันแบบไดนามิกและอุณหภูมิของความเมื่อยล้าของอากาศขึ้นอยู่กับจำนวนมัค

หมายเหตุ

แนวคิด ตัวเลข 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 · Karman · หมายเลขควอนตัม · Keleghan - ช่างไม้ · Kirpichev · Clausius · Knudsen · Kossovich · Cauchy · Laplace · Lundqvist · Lykov · Lewis · Lyashchenko · มัจฉา· Marangoni · Morton · Nusselt · Newton · Ohnesorge · Peclet · Posnova · Prandtl (แม่เหล็ก, ปั่นป่วน) · Poiseuille · Reynolds (แม่เหล็ก) · Richardson · Rossby · Rose · Roshko · Ruark · Rayleigh · Soret · Stanton · Stokes · Strouhal · Stewart · Suratman · Taylor · Womersley · Fedorov (ในอุทกพลศาสตร์ · ในทฤษฎีการทำให้แห้ง) · Froude · Fourier · Hagen · Chandrasekhar · Schmidt · Sherwood · Euler · ข้อความที่ตัดตอนมาแสดงลักษณะเลขมัค เป็นครั้งแรกที่ใบหน้าของสาวต่างชาติยอมให้ตัวเองประณามเธอ เธอเงยหน้าขึ้นอย่างภาคภูมิใจและหันกลับมาหาเขาครึ่งหนึ่งแล้วพูดอย่างหนักแน่นว่า: - Voila l "egoisme et la cruaute des hommes! Je ne m" ผู้เข้าร่วมที่เลือก Za femme se sacrifie pour vous, elle souffre, et voila sa ตอบแทน Quel droit avez vous, Monseigneur, de me demander compte de mes amities, เดอเมสเสนเจอร์? C "est un homme qui a ete plus qu" un pere pour moi. [นี่คือความเห็นแก่ตัวและความโหดร้ายของผู้ชาย! ฉันไม่ได้คาดหวังอะไรดีขึ้น ผู้หญิงเสียสละตัวเองเพื่อคุณ เธอทนทุกข์ และนี่คือรางวัลของเธอ ฝ่าบาท ทรงมีสิทธิอะไรที่จะเรียกร้องจากข้าพเจ้าถึงความรักและมิตรภาพของข้าพเจ้า? นี่คือผู้ชายที่เป็นมากกว่าพ่อสำหรับฉัน] หน้าอยากจะพูดอะไรบางอย่าง เฮเลนขัดจังหวะเขา - Eh bien, oui เธอพูดว่า - peut etre qu "il a pour moi d" autres Sentiments que ceux d "un pere, mais ce n" est; pas une raison เท que je lui ferme ma porte Je ne suis pas un homme เท etre ingrate. Sachez, Monseigneur, pour tout ce qui a rapport a mes sentiments intimes, je ne rends compte qu "a Dieu et a ma มโนธรรม [ใช่ บางทีความรู้สึกที่เขามีต่อฉันอาจไม่ใช่ความเป็นบิดาโดยสิ้นเชิง แต่สำหรับสิ่งนี้ ฉัน บ้านของฉันไม่ควรปฏิเสธเขา ฉันไม่ใช่คนที่ต้องชดใช้ด้วยความอกตัญญู ให้รู้ว่าในความสนิทสนมของฉันฉันให้บัญชีต่อพระเจ้าและมโนธรรมของฉันเท่านั้น] - เธอพูดจบจับมือเธอยกขึ้นสูง หน้าอกที่สวยงามและมองขึ้นไปบนฟ้า Mais ecoutez moi, au nom de Dieu. [แต่ฟังฉันนะ เพื่อเห็นแก่พระเจ้า] - Epousez moi, et je serai votre votre esclave. [แต่งงานกับฉันเถอะ ฉันจะเป็นงานของคุณ] - Mais c "est เป็นไปไม่ได้ [แต่นี่เป็นไปไม่ได้] - Vous ne daignez pas descende jusqu "a moi, vous ... [คุณอย่ายอมแต่งงานกับฉันคุณ ... ] - เฮเลนพูดร้องไห้ ใบหน้าเริ่มปลอบเธอ เฮเลนพูดทั้งน้ำตา (ราวกับลืมไป) ว่าไม่มีอะไรจะห้ามเธอจากการแต่งงานได้ ว่ามีตัวอย่างอยู่ (ตอนนั้นยังมีตัวอย่างอยู่บ้าง แต่เธอตั้งชื่อว่านโปเลียนและบุคคลชั้นสูงคนอื่นๆ) ว่าเธอไม่เคยเป็นภรรยาของ สามีของเธอที่เธอเสียสละ “แต่กฎหมาย ศาสนา…” สีหน้ายอมแพ้แล้ว - กฎหมาย, ศาสนา ... อะไรจะเกิดขึ้นถ้าพวกเขาไม่สามารถทำเช่นนี้! เอเลนกล่าว บุคคลสำคัญแปลกใจที่เหตุผลง่ายๆ เช่นนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นกับเขาได้ และเขาหันไปขอคำแนะนำจากพี่น้องผู้ศักดิ์สิทธิ์ของสมาคมพระเยซูซึ่งเขามีความสัมพันธ์ใกล้ชิด ไม่กี่วันหลังจากนั้น ในวันหยุดที่มีเสน่ห์แห่งหนึ่งที่เฮเลนมอบให้ที่กระท่อมของเธอบนเกาะ Kamenny เธอได้รับการแนะนำให้รู้จักกับวัยกลางคนที่มีผมสีขาวราวกับหิมะและดวงตาสีดำเป็นประกาย ม.ร. เดอ Jobert ที่มีเสน่ห์และไม่ได้สวมเสื้อคลุม ข้าราชบริพาร [r Jaubert คณะเยซูอิตในชุดสั้น] ซึ่งอยู่ในสวนเป็นเวลานานท่ามกลางแสงไฟและเสียงเพลง พูดคุยกับเฮเลนเรื่องความรักต่อพระเจ้า เพื่อพระคริสต์ ต่อหัวใจของ พระมารดาของพระเจ้าและการปลอบประโลมที่มอบให้ในชีวิตนี้และในอนาคตโดยศาสนาคาทอลิกที่แท้จริงเท่านั้น เฮเลนประทับใจ และหลายครั้งที่เธอกับนายโจเบิร์ตมีน้ำตาคลอเบ้าและเสียงสั่นสะท้าน การเต้นรำที่สุภาพบุรุษมาเรียกเฮเลนทำให้การสนทนาของเธอกับผู้บังคับบัญชาแห่งมโนธรรมในอนาคตของเธอแย่ลง [ผู้พิทักษ์แห่งมโนธรรม]; แต่วันรุ่งขึ้นคุณเดอโจเบิร์ตมาคนเดียวในตอนเย็นถึงเฮลีน และหลังจากนั้นก็เริ่มมาเยี่ยมเธอบ่อยๆ อยู่มาวันหนึ่งเขาพาคุณหญิงไปโบสถ์คาทอลิกซึ่งเธอคุกเข่าอยู่หน้าแท่นบูชาซึ่งเธอถูกนำไป ชายชาวฝรั่งเศสผู้มีเสน่ห์วัยกลางคนวางมือบนศีรษะของเธอ และอย่างที่เธอบอกเองในเวลาต่อมา เธอรู้สึกเหมือนกับสายลมที่สดชื่นที่ไหลลงสู่จิตวิญญาณของเธอ มันถูกอธิบายให้เธอฟังว่ามันคือลาเกรซ [เกรซ] จากนั้นเจ้าอาวาสก็นำเสื้อคลุมยาวมาให้เธอ สารภาพเธอและยกบาปของเธอให้กับเธอ วันรุ่งขึ้น มีการนำกล่องบรรจุศีลระลึกมาให้เธอและทิ้งไว้ที่บ้านให้เธอใช้ ผ่านไปสองสามวัน เฮเลนรู้ด้วยความยินดีว่าตอนนี้เธอได้เข้าสู่คริสตจักรคาทอลิกที่แท้จริงแล้ว และในอีกไม่กี่วัน โป๊ปเองก็จะรู้เรื่องของเธอและส่งเอกสารให้เธอ ทุกสิ่งที่ทำในช่วงเวลานี้รอบตัวเธอและกับเธอ ความสนใจทั้งหมดนี้จ่ายให้กับเธอโดยคนฉลาดจำนวนมากและแสดงออกในรูปแบบที่น่ารื่นรมย์และประณีตและความบริสุทธิ์ของนกพิราบซึ่งตอนนี้เธอพบว่าตัวเอง (เธอสวมชุดสีขาวตลอดเวลา แต่งกายด้วยริบบิ้นสีขาว) - ทั้งหมดนี้ทำให้เธอมีความสุข แต่ด้วยความสุขนี้ เธอจึงไม่พลาดเป้าหมายไปชั่วขณะ และเช่นเคยว่าในความฉลาดแกมโกงคนโง่นำคนที่ฉลาดกว่าเธอตระหนักว่าจุดประสงค์ของคำพูดและปัญหาทั้งหมดเหล่านี้คือเพื่อเปลี่ยนเธอให้นับถือศาสนาคริสต์นิกายโรมันคาทอลิกเพื่อเอาเงินจากเธอไปสนับสนุนสถาบันนิกายเยซูอิต ( ซึ่งเธอบอกเป็นนัย) เฮเลนก่อนที่จะให้เงินยืนยันว่าเธอต้องอยู่ภายใต้การดำเนินการต่าง ๆ ที่จะปลดปล่อยเธอจากสามีของเธอ ในความคิดของเธอ ความสำคัญของศาสนาใด ๆ มีเพียงความจริงที่ว่าในการสนองความปรารถนาของมนุษย์เพื่อปฏิบัติตามมารยาทบางอย่าง และด้วยเหตุนี้ ในการสนทนาครั้งหนึ่งกับผู้สารภาพ เธอจึงเรียกร้องคำตอบจากเขาอย่างเร่งด่วนสำหรับคำถามที่ว่าการแต่งงานของเธอผูกมัดเธอไว้เพียงใด พวกเขานั่งในห้องนั่งเล่นข้างหน้าต่าง มีพลบค่ำ ดอกไม้ได้กลิ่นจากหน้าต่าง เฮเลนสวมชุดสีขาวที่โชว์ไหล่และหน้าอกของเธอ เจ้าอาวาสเลี้ยงดี แต่มีเคราที่เกลี้ยงเกลาปากที่แข็งแรงและมือขาวที่คุกเข่าอย่างสุภาพนั่งใกล้กับเฮเลนและยิ้มบาง ๆ บนริมฝีปากอย่างสงบ - ​​ชื่นชมความงามของเธอด้วยรูปลักษณ์ บางครั้งมองไปที่ใบหน้าของเธอและอธิบายความคิดเห็นของเขาต่อคำถามของพวกเขา เฮเลนยิ้มอย่างไม่สบายใจ มองดูผมหยิกของเขา เกลี้ยงเกลา หน้ามืด แก้มเต็ม และรอทุกนาทีสำหรับการสนทนาครั้งใหม่ แต่เจ้าอาวาสถึงแม้จะเพลิดเพลินกับความงามและความสนิทสนมของสหายอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็ถูกชักจูงด้วยทักษะฝีมือของเขา

เอินส์ท มัค. นักอุดมคติกับความโน้มเอียงทางวัตถุ :-)

ในบทความสั้นๆ ของวันนี้เราจะมาเล่ากันสักหน่อย รากฐานทางทฤษฎีและสัมผัสหนึ่งใน ลักษณะที่สำคัญที่สุดการบินของเครื่องบินด้วยความเร็วสูงรวมถึงความเร็วเหนือเสียง

เหนือเสียงและ หมายเลขเครื่อง… แนวคิดทั้งสองนี้ค่อนข้างเกี่ยวข้องกัน และในสมัยของเราคงไม่มีใครที่ไม่เคยได้ยินชื่อเลย หมายเลข M. โดยปกติคำนี้มาพร้อมกับลักษณะของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง (และแม้กระทั่งความเร็วสูง) และมีเครื่องบินจำนวนมากในโลกนี้และฉันคิดว่าจำนวนของพวกเขาไม่น่าจะลดลง :-)

แต่ไม่นานมานี้ ทฤษฏีของกระแสเหนือเสียงเป็นเพียงทฤษฎี ยิ่งกว่านั้น ดำเนินการเพียงขั้นแรกเท่านั้น มันเริ่มได้รับรากฐานพื้นฐานเมื่อประมาณ 140 ปีที่แล้วเมื่อนักวิทยาศาสตร์และปราชญ์ชาวเยอรมัน Ernst Mach เริ่มศึกษากระบวนการแอโรไดนามิกระหว่างการเคลื่อนไหวเหนือเสียงของร่างกาย ในช่วงเวลานั้น เขาได้ค้นพบและตรวจสอบปรากฏการณ์บางอย่างของอากาศพลศาสตร์เหนือเสียง ซึ่งต่อมาได้รับชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา ในหมู่พวกเขาคือ หมายเลขเครื่อง.

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจคือในวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียต (และในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนสงครามและทันทีหลังสงคราม) คำนี้มักถูกใช้โดยไม่ถอดรหัส (เพียงแค่ตัวเลข M คำว่า "Mach" ไม่ได้ใช้) หรือใช้ นามสกุลที่สอง - Maievsky . นั่นคือ หมายเลข Mach-Maievsky.

ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากสภาวะทางอุดมการณ์ของเราในขณะนั้น Ernst Mach ในมุมมองเชิงปรัชญาของเขา (ตามคำกล่าวของ V.I. เลนิน "นักอุดมคติเชิงอัตนัย") ไม่เข้ากับกรอบของปรัชญามาร์กซิสต์-เลนินนิสต์ และ N.V. Maievsky เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่หมั้นหมายโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากภายนอก ปัญหาขีปนาวุธ

ขีปนาวุธภายนอก- วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ของร่างกายหลังจากที่ปล่อยอุปกรณ์ที่ให้การเคลื่อนไหวนี้แก่พวกเขา เช่น การเคลื่อนที่ของกระสุนปืนหลังจากที่ออกจากลำกล้องของปืนใหญ่ ในเวลาเดียวกัน โพรเจกไทล์บินด้วยความเร็วสูงมาก รวมทั้งความเร็วเหนือเสียงด้วย

เป็นเรื่องปกติที่ N.V.Maievsky ในการวิจัยและพัฒนา (ขั้นสูงสำหรับเวลาของเขาและต่อมากลายเป็นพื้นฐาน) ดำเนินการด้วยแนวคิดที่คล้ายกับ หมายเลขเครื่องและเร็วกว่าประเทศเยอรมัน 15 ปี

และสิ่งที่สำคัญที่สุด (สำหรับอุดมการณ์อย่างเป็นทางการ :-)) คือนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียไม่ใช่ปราชญ์ 🙂 และไม่มีความคิดเห็นที่ขัดแย้งกับวิทยาศาสตร์มาร์กซิสต์ - เลนินนิสต์ 🙂 ...

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าในปัจจุบันนี้ คำจำกัดความที่สำคัญที่สุดสำหรับความเร็วเหนือเสียงคือชื่อ (ที่แม่นยำกว่านั้น นามสกุล :-)) ของ German Ernst Mach และในตัวของมันเองคำนี้ได้กลายเป็นเพียงนามสกุลมานานแล้ว Mach เขาเป็น Mach 🙂 ความเร็วเท่านั้นเที่ยวบิน🙂 ...

กลับไปที่ข้อมูลเฉพาะกัน นี่คืออะไรมากที่สุด เอ็มหมายเลขและเหตุใดจึงจำเป็นโดยทั่วไปในการบิน ท้ายที่สุด ผู้คนเคยบินเข้าหาตัวเองด้วยความเร็วแบบเปรี้ยงปร้างโดยไม่มีเลขมัค และแม้แต่ตอนนี้เครื่องบินส่วนใหญ่บนโลกก็ยังเปรี้ยงปร้าง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายอย่างที่คิด :-)

ในทุกเที่ยวบินของอุปกรณ์ที่หนักกว่าอากาศ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของมันคือ โดยทั่วไปแล้ว วันนี้มีวิธีมากมายในการวัดความเร็ว :-) ตัวอย่างเช่น พารามิเตอร์ของการเคลื่อนที่ของเครื่องบินที่สัมพันธ์กับอากาศสามารถวัดได้ด้วยวิธีต่อไปนี้: อัลตราโซนิก เทอร์โมไดนามิก ความร้อน กังหัน เกจ

A (นั่นคือความเร็วสัมพัทธ์กับโลก) สามารถวัดได้โดยดอปเปลอร์ สหสัมพันธ์ วิธีการฉายรังสี และวิธีการมองเห็นพื้นผิวโลก

แต่ที่สำคัญที่สุดคือ เรียบง่ายและมีเหตุผล ใช้มายาวนาน และด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปตามวิธีธรรมชาติที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีและคุ้นเคย แต่ตามหลักอากาศพลศาสตร์ (แม่นยำกว่าคือแอโรไดนามิก) ด้วยความช่วยเหลือของมัน วัดความเร็วของเครื่องบินและ หมายเลขเครื่อง.

อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อเสียบางประการ หลักการของมันนั้นค่อนข้างง่าย และเราได้พูดถึงมันไปแล้ว อากาศที่วิ่งเข้าสู่เครื่องบินอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่มีพลังงานจลน์หรือพูดง่ายๆคือความดันความเร็ว ( ρV²/2).

เมื่อมันเข้าสู่ตัวรับแรงดันอากาศ ( , หรือ ) มันจะช้าลง และแรงดันจะเปลี่ยนเป็นแรงดันบนเมมเบรนของเครื่องมือตัวชี้ ยิ่งเครื่องบินบินได้เร็วเท่าใด หัวก็จะยิ่งมีความเร็วมากเท่านั้น ความเร็วที่ลูกศรชี้ของอุปกรณ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นั่นคือทุกอย่างดูเหมือนจะเป็นเครื่องจักร

แต่มันไม่มี :-) ตราบใดที่เครื่องบินไม่ได้บินเร็วมาก (สูงถึงประมาณ 400 กม./ชม.) และไม่สูงเกินไป (ประมาณ 2, 3 พันเครื่อง) ทุกสิ่งก็จะเผยออกมาอย่างเรียบง่ายและเป็นธรรมชาติ แล้วโน้ตก็เริ่มโกหก :-) ...

อากาศมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวแอโรไดนามิกของเครื่องบิน ดังนั้นจึงกำหนดพารามิเตอร์ของการบิน และพารามิเตอร์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของสถานะของอากาศในฐานะก๊าซซึ่งแน่นอนว่าขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่มีปริมาตรของก๊าซที่กำหนด

ตัวอย่างเช่น พวกเขาตกด้วยความสูง และยิ่งความหนาแน่นต่ำเท่าไร หัวความเร็วก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้นซึ่งกระแสที่ไหลเข้ามาจะกดบนเมมเบรนของตัวบ่งชี้ความเร็ว

นั่นคือปรากฎว่าหากอุปกรณ์ในห้องนักบินแสดงความเร็วเท่ากันที่ระดับความสูงเช่น 2,000 ม. และ 10,000 ม. () อันที่จริงนี่หมายความว่าเครื่องบินนั้นสัมพันธ์กับอากาศ 10,000 ม. (และพื้นดิน เช่นกัน :- )) เคลื่อนที่เร็วขึ้นมาก () เนื่องจากอากาศจะบางลงที่ระดับความสูง

นอกจากนี้ยังมีของแบบนี้ พูดง่ายๆ ว่าสะดวกสำหรับการบิน เช่น การบีบอัด อากาศเป็นก๊าซและเช่นเดียวกับก๊าซใด ๆ ก็สามารถบีบอัดได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการซึ่งจะเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสถานะ สภาพดังกล่าวจะปรากฏขึ้นเมื่อไหลไปรอบๆ พื้นผิวแอโรไดนามิกด้วยความเร็วการบินที่สูงเพียงพอ (ตามหลักแล้ว การนับถอยหลังเริ่มต้นที่ 400 กม./ชม.)

อากาศจะหยุดเป็นสื่อที่เป็นเนื้อเดียวกัน เหมือนกันในทุกทิศทาง เนื่องจากถูกพิจารณา (แม้ว่าจะค่อนข้างใกล้เคียงกัน) สำหรับเครื่องบินความเร็วต่ำ เงื่อนไขถูกสร้างขึ้นสำหรับการเกิดขึ้นของคลื่นกระแทกที่เรียกว่าความเร็วของการไหลของอากาศในส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิวแอโรไดนามิก (เช่นโปรไฟล์ปีก) จุดของการใช้แรงแอโรไดนามิกเปลี่ยนนั่นคือ ธรรมชาติของกระแสน้ำเปลี่ยนแปลงไป และสุดท้ายคือการควบคุมของเครื่องบิน นั่นคือการพูดในแง่ "ฉลาด" ของทฤษฎีความเร็วเหนือเสียง :-) วิกฤตคลื่นเริ่มต้นขึ้น

อย่างไรก็ตามเราจะพูดถึงมันในอนาคต ในระหว่างนี้ คุณจะเห็นว่ากระบวนการทั้งหมดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมทางอากาศ และคุณสมบัติทางเทคนิคและโครงสร้างของตัวเครื่องบินเอง

เพื่ออธิบายคุณสมบัติตามหลักอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินในการโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม ความเร็วการเคลื่อนที่เพียงความเร็วเดียวไม่เพียงพอ ท้ายที่สุด ค่าที่วัดได้ซึ่งขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของสื่อนี้ในเชิงคุณภาพ ไม่ได้กำหนดลักษณะของรูปแบบการไหลที่แท้จริงเสมอไป (ดังในตัวอย่างด้านบน)

ที่นี่เราต้องการเกณฑ์ที่จะคำนึงถึงพารามิเตอร์ของการไหล "ในตัวมันเอง" และตามนั้น เป็นไปได้ที่จะกำหนดลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติแอโรไดนามิกของเครื่องบินอย่างถูกต้องโดยไม่คำนึงถึงเงื่อนไขการบิน

เมื่อฉันพูดแบบนี้ ฉันก็หมายความอย่างนั้น เอ็มหมายเลข. และคำว่า "เกณฑ์" ไม่ได้ใช้โดยบังเอิญ ความจริงก็คือ หมายเลขเครื่องคือในภาษาของฟิสิกส์หนึ่งใน เกณฑ์ความคล้ายคลึงกันในพลวัตของก๊าซ.

ความหมายของชื่อที่สับสนเล็กน้อยนี้จริงๆ แล้วเรียบง่าย และก็คือถ้าสองคนขึ้นไป ระบบกายภาพมีเกณฑ์ความคล้ายคลึงกัน มีขนาดเท่ากัน หมายความว่าระบบที่พิจารณามีความคล้ายคลึง กล่าวคือ คล้ายคลึงกัน หรือพูดค่อนข้างง่าย (:-)) เหมือนกัน

สำหรับกรณีการบินของเรา อาจมีลักษณะเช่นนี้ การไหลของอากาศที่ความสูงต่างกันสองระดับ (สมมติว่าเหมือนกัน 2,000 และ 10,000 ม.) ซึ่งโต้ตอบกับเครื่องบินของเรา - นี่คือระบบทางกายภาพสองระบบ

อย่างไรก็ตาม หากพวกมันเท่ากันที่ความสูงเหล่านี้ ก็ไม่ได้หมายความว่าการโต้ตอบที่ระบุจะเหมือนกัน แต่ตรงกันข้าม นั่นคือความเร็วไม่สามารถเป็นเกณฑ์ความคล้ายคลึงกันได้และทั้งสองระบบในสถานการณ์ดังกล่าวไม่เหมือนกันเลย

อย่างไรก็ตาม หากเรากล่าวว่าเครื่องบินที่ระดับความสูงต่างกัน (และโดยทั่วไปภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน) บินด้วยเลขมัคเดียวกัน ก็ค่อนข้างถูกต้องที่จะยืนยันว่าสภาพการไหลและคุณสมบัติแอโรไดนามิกที่ระดับความสูงเหล่านี้ (ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้) จะเป็น เหมือน.

เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญในที่นี้ว่าคำกล่าวนี้แม้จะถูกต้องก็ตาม แต่อาศัยการทำให้เข้าใจง่ายขึ้นมาก อย่างแรกคือ หมายเลขเครื่องแม้ว่าเกณฑ์ความคล้ายคลึงกันหลักสำหรับเราในการเปลี่ยนแปลงของก๊าซ แต่ไม่ใช่เพียงอย่างเดียว ประการที่สองมาจากคำจำกัดความของ ตัวเลข M.

Ernst Mach ที่ทำการวิจัยของเขาแทบจะไม่คิดเกี่ยวกับการนำผลลัพธ์ของพวกเขาไปใช้กับการบิน :-) เธอไม่มีตัวตนในตอนนั้น คำจำกัดความนั้นถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์และแม่นยำทางร่างกาย หมายเลขเครื่องเป็นปริมาณไร้มิติเท่ากับอัตราส่วนของความเร็วการไหล ณ จุดที่กำหนดของตัวกลางที่เป็นก๊าซเคลื่อนที่ต่อความเร็วของเสียง ณ จุดนั้น

นั่นคือ M = ว/aโดยที่ V คือความเร็วของการไหลในหน่วย m/s และ a คือความเร็วของเสียงในหน่วย m/s ดังนั้นจำนวน M ตามที่ได้คำนึงถึงความเร็วของการเคลื่อนไหวบวกกับการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมทางอากาศผ่านความเร็วของเสียงซึ่งขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์เหล่านี้

หมายเลขเครื่องปริมาณไม่มีมิติ เป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงเป็นหน่วยความเร็ว และการแปลงเป็นความเร็วเชิงเส้นนั้นทำไม่ได้เนื่องจากความเร็วของเสียงไม่สอดคล้องกัน ความเร็วของเครื่องบินโดยใช้ เอ็มหมายเลขสามารถแสดงได้ในเชิงคุณภาพเท่านั้น กล่าวคือ โดยการประมาณว่าความเร็วของเครื่องบินจะมากกว่าหรือน้อยกว่าความเร็วของเสียงกี่ครั้ง

ในกรณีนี้ รูปแบบการบันทึกค่าสามารถใช้เครื่องหมายเท่ากับหรือไม่มีก็ได้ ตัวอย่างเช่น บันทึก M3 (เช่นเดียวกับ M=3) อาจหมายความว่าความเร็วของเครื่องบินเกินความเร็วของเสียงสามครั้ง

การทำให้เข้าใจง่ายขึ้นเกี่ยวกับการบินประกอบด้วยความจริงที่ว่าความเร็วการไหลถูกแทนที่ด้วยความเร็วของวัตถุทางกายภาพในตัวกลางที่เป็นก๊าซนั่นคือหมายถึงการเคลื่อนที่ของเครื่องบิน ความเร็วของเสียงนำมาเป็นความเร็วของเสียงที่ระดับความสูงของเที่ยวบิน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้คำนึงถึงว่าการไหลใกล้กับลำตัวที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งเป็นเครื่องบิน :-) สามารถมีค่าแตกต่างกันมากใกล้กับส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิวของร่างกายนี้

ตัวแสดงตัวเลข M บนแผงหน้าปัดของ Concorde ความเร็วเหนือเสียง (มุมล่างขวา) ด้านบนเป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการอธิบายให้เข้าใจง่ายค่อนข้างไม่ถูกต้อง แต่แนวคิดของหมายเลข Mahanashla ในการบินก็ยังใช้กันอย่างแพร่หลาย และไม่เพียงแต่บนเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับ หมายเลข Mพูดได้เลยว่ามีความสำคัญ :-) แต่ยังรวมถึงเครื่องบินสมัยใหม่แบบเปรี้ยงปร้างหลายลำด้วย

ท้ายที่สุดความเร็วของพวกเขาถึงแม้จะเปรี้ยงปร้าง แต่ก็ค่อนข้างใหญ่ นอกจากนี้ ระดับความสูงของเที่ยวบินที่ใช้งานได้จริงก็ค่อนข้างใหญ่เช่นกัน เนื่องจากความเร็วของเสียงลดลงอย่างมากตามระดับความสูง จึงสมควรที่ระดับความสูงสูงเพื่อใช้เมื่อขับเครื่องบิน หมายเลขเครื่อง.

มีเหตุผลอย่างน้อยสองประการสำหรับเรื่องนี้ ประการแรก เนื่องจากความแตกต่างใหญ่ ซึ่งฉันได้กล่าวไว้ข้างต้น (ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมซึ่งสังเกตเห็นได้ชัดเจนมาก ไม่จำเป็นสำหรับใคร :-)) และประการที่สอง เพื่อให้สามารถประเมินแนวทางของวิกฤตคลื่น

ความจริงก็คือสำหรับเครื่องบินแต่ละประเภทอาการของมันเกิดขึ้นที่ค่าบางอย่างของหมายเลข M ในเรื่องนี้สายการบินสมัยใหม่เกือบทั้งหมดมีเที่ยวบิน จำกัดจำนวนเครื่องเพื่อให้เกิดการจัดการที่ยั่งยืน นักบิน เมื่อบินเครื่องบิน ต้องแน่ใจว่าไม่เกินขีดจำกัดนี้

ตัวบ่งชี้หมายเลข IAS และ M (ตรงกลาง) บนแผงหน้าปัดของเครื่องบิน Yak-42

ตัวบ่งชี้ความเร็วของเครื่องบินจริงและหมายเลข M (ตรงกลาง) บนแดชบอร์ดโบอิ้ง-747

ทางนี้ เอ็มหมายเลข- นี่ไม่ใช่ความเร็วในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่ถึงกระนั้น พารามิเตอร์สำคัญที่ช่วยให้ลูกเรือประเมินสภาพการบินได้อย่างถูกต้องและฝึกการควบคุมเครื่องบินอย่างปลอดภัยและแม่นยำ

สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับ หมายเลขเครื่องเครื่องบินความเร็วสูงที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดมีตัวบ่งชี้หมายเลข M ในห้องนักบิน โดยทั่วไปแล้วจะเรียกว่ามาชมิเตอร์ ในกรณีส่วนใหญ่ จะเป็นตัวชี้เหมือนตัวแสดงความเร็ว เครื่องมือดังกล่าวอาจให้เฉพาะค่าเลขมัคหรืออาจรวม (รวมกัน) กับตัวบ่งชี้ความเร็ว จริงหรือระบุ

ตัวชี้หมายเลข M

ตัวบ่งชี้ความเร็ว US-1600

ตัวชี้ความเร็วที่แท้จริงและหมายเลข M USIM-I ตัวบ่งชี้ประเภทนี้อยู่บนเครื่องบิน MIG-25

ตัวบ่งชี้ความเร็วที่แท้จริงและหมายเลข M (บนซ้าย) บนแดชบอร์ดของ MIG-25 ที่มีความเร็วเหนือเสียง

มักใช้ตัวชี้ไปยังหมายเลข M ด้วย อุปกรณ์ส่งสัญญาณพิเศษซึ่งในเวลาที่เหมาะสมจะแจ้งเตือนลูกเรือเกี่ยวกับการเกินค่าเกณฑ์ของตัวเลขนี้

เอ็มเอส-1 ตัวแสดงตัวเลข M พร้อมสัญญาณไฟฟ้า

ด้วยการออกแบบและหลักการทำงาน ตัวชี้ ตัวเลข Mโดยทั่วไปสิ่งที่คล้ายกัน แต่ให้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในสภาวะที่มีความสูงเพิ่มขึ้น กล่องแอนรอยด์ซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความดัน

ไดอะแกรมจลนศาสตร์ของตัวบ่งชี้ตัวเลข M

เครื่องบินสมัยใหม่ส่วนใหญ่ยังคงบินแบบเปรี้ยงปร้าง โหมดนี้สอดคล้อง หมายเลขเครื่องน้อยกว่า 0.8 โหมดการบินต่อไปนี้ซึ่ง M ใช้ค่าตั้งแต่ 0.8 ถึง 1.2 จะรวมกันภายใต้ชื่อ transonic และเมื่อตัวเลข M เปลี่ยนจาก 1.0 เป็น 5.0 แสดงว่านี่เป็นเขตความเร็วเหนือเสียงที่บริสุทธิ์อยู่แล้ว ซึ่งเป็นโซนการบินเหนือเสียงของเครื่องบินทหารสมัยใหม่

อย่างไรก็ตาม มีบางกรณีที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกองทัพ ยิ่งกว่านั้น ถึงความเร็วที่ หมายเลขเครื่องเกินห้าหน่วย นี่เป็นโซนไฮเปอร์ซาวด์อยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม เราจะพูดถึงอุปกรณ์กึ่งแปลกใหม่เหล่านี้และโหมดการบินในบทความต่อไปนี้ของหัวข้อทั่วไปเกี่ยวกับความเร็วเหนือเสียง

แล้วพบกันใหม่ :-).

รูปภาพสามารถคลิกได้.