Скорость в км мах: Конвертация из Мах в Километры в час

Чему равен один мах? — Спрашивалка

Сол Майерс

Чему равен один мах? мах

8 лет

3719

524

Ответы

ДП

Дмитрий Пиюк

Для понимания числа Маха неспециалистами очень упрощённо можно сказать, что численное выражение числа Маха зависит, прежде всего, от высоты полёта (чем больше высота, тем ниже скорость звука и выше число Маха). Число Маха — это истинная скорость в потоке (то есть скорость, с которой воздух обтекает, например, самолёт), делённая на скорость звука в конкретной среде, поэтому зависимость является обратно пропорциональной. У земли скорость, соответствующая 1 Маху, будет равна приблизительно 300 м/с (скорость, с которой люди привычно считают расстояние приближающейся грозы) или 1100 км/ч. Однако, если, например, приборы самолёта показывают истинную скорость самолёта 1070 км/ч на высоте 11000 м, такой самолёт движется со скоростью более 1 Маха, то есть со сверхзвуковой скоростью.

8 лет

Александра Розова

Сол Майерс По большому счету величина непостоянная,потому что зависит от плотности среды, и внешних
условий, к примеру Число Маха для гранита и кальция будет совершенно разным, но есть одна область , где число Маха играет очень важную роль и я вляется постоянной величиной — это авиация. И число Маха равно 1 скорости звука в воздухе при н.у. или 1200 км/ч

8 лет

Андрей Тельнов

Число́ Ма́ха (\mathsf{M}) — в механике сплошных сред — один из критериев подобия в механике жидкости и газа. Представляет собой отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде — назван по имени австрийского учёного Эрнста Маха (нем.

E. Mach).

8 лет

Сол Майерс

кеп?

8 лет

Андрей Тельнов

что такое «кеп»

8 лет

Сол Майерс

Кеп(Кэп) — капитан очевидность

8 лет

Андрей Тельнов

)))) наверное

8 лет

Nik Shark

Вернём Аляску России: https://petitions.whitehouse.gov/petition/alaska-back-russia/SFG1ppfN это за референдум на Аляске — штатники за неё так и не заплатили. Кто за возвращение Аляски? Заходите на сайт, регистрируйтесь и отметку ставьте: проверим на какой цифре кончится демократия?

8 лет

Татьяна Юсупова

безразмерная величина M, равная отношению скорости движущейся среды V к местной скорости звука a: M = V/a. Характеризует влияние сжимаемости среды; посчитай сам

8 лет

Александр Румянцев

Это относительная величина. Отношение скорости полета к местной (на высоте полета) скорости звука.

8 лет

Сол Майерс

1200 км/ч

8 лет

Александр Румянцев

Вы заблуждаетесь. 1200км/час =333м/с. Это просто скорость звука у земли в нормальной атмосфере.

8 лет

Сол Майерс

1 мах — признаная величина

8 лет

Александр Румянцев

Конечно признанная. Но у вас о ней не верное представление.

8 лет

Сол Майерс

в авиации эта величина установленная и равна 1200 км/ч

8 лет

Александр Румянцев

Она вообще не может иметь размерность скорости.

8 лет

ЕС

Евгений Стариков

Макс равен мне, т. к. все люди равны согласно Статьи 7 Всеобщей декларации прав человека.

8 лет

Сол Майерс

при чем тут макс и Мах?

8 лет

ЕС

Евгений Стариков

Вы правы, оба ни при чём! )))

8 лет

Сол Майерс

8 лет

ЕС

Евгений Стариков

8 лет

ОД

Олег Диденко

Зависит от атмосферного давления. Но приблизительно где то около 1070 км/час

8 лет

ЯС

Яна Степанова

отношение локальной скорости потока к местной скорости звука. Мах равен 1

8 лет

Косандр

смотря где еще… 300 метров в секунду у земли, если не забыл аэродинамику

8 лет

Бауржан Жатакбаев

У поверхности Земли приблизительно 300 м/с или 1100 км/час (скорость звука)

8 лет

ПК

Пётр Кузнецов

один мах-это скорость реактивных самолетов и равен скорости звука

8 лет

Alexey Zherdev

S=(1/2)pr. где p-длина дуги, r-радиус окружности, т.е длина крыла ))))))))))))))

8 лет

Сол Майерс

Чего??? XD

8 лет

Alexey Zherdev

я тебе еще немного взорву мозг))) мах чего-нибудь это по идее площадь сектора окружности а это формула по которой он вычисляется. Прости я просто админ. математика в крови)))

8 лет

Сол Майерс

число Маха — скорость звука в среде (любой) 1 мах — 1 скорость звука

8 лет

Alexey Zherdev

вот. вот сила регистра букв))))))))))))))

8 лет

Ангелина Добровольская

Это сверхзвуковых самолётов. МАХ — скорость звука. 330м/сек. 1100 км/ч

8 лет

Сол Майерс

1200, без 7-ми километров

8 лет

Ангелина Добровольская

8 лет

МП

Мария Прокопович

отношение локальной скорости потока к местной скорости звука

8 лет

Боря Богатырев

это когда руку вверх поднял и со словами да и х.. с ним опустил

8 лет

Александр Эверест

упавшему человекредомной

8 лет

ОЕ

Ольга Едигарева

Отношению скорости тела к скорости звука в окружающей среде

8 лет

ГС

Гортензия Садовая

. .. рукой ?- одному синяку… ногой — сложения аккурат вдвое.

8 лет

Сол Майерс

Знаю, но в авиации-то постоянная

8 лет

ГС

Гортензия Садовая

На высоте 100м, на высоте 10км ? А у космического корабля ?

8 лет

Сол Майерс

Ну не будут же пилоты заморачиваться

8 лет

ГС

Гортензия Садовая

Оно понятно… Привет с охотских берегов к баренцевым. Через всю страну…..

8 лет

Сол Майерс

Привет!

8 лет

СК

Сергей Конаев

скорость звука — 1мах, чему равна скорость звука не помню

8 лет

Сол Майерс

1200 км/ч

8 лет

Галина Недашковская

Когда не знаешь, да ещё и забудешь, то и сказать нечего. ..

8 лет

Сол Майерс

1200 км/ч

8 лет

Следующая страница

Другие вопросы

Подскажите пожалуйсто, что ждёт меня в будующем, буду ли счастлива. Жизнь не ладится, депрессия. (Ксения 28.10.1987)

Как правильно зафиксировать боковую ручку ударной дрели?

Нужна помощь в Макс пейн 3.

Можно ли излечить папиллому навсегда?

Какой маршрутизатор Wi-Fi предложите? ? Интернет кабельный 100 мбит/с (не только сеть, но и сам инет.. . Триолан)..

Сегодня сколько ты наблудовала? на Вискас хватит нам?

Отчего возникает нервная анорексия?

Цветные контактные линзы.

Красные глаза. Как сделать чисто красные глаза без линз, и можно ли вообще это сделать?

Какая самая лучшая программа для записи видео экрана с микрофоном ?

Странные кошмары каждый день!

можно ли подкачатся, при этом питаться обычно?

настройка strong DC v. 2.42.на хабы заходит с людей в списке качает. но поиск не работает. почему?

Какие загадки Вы не любите?))

подскажите программу для копирования файлов с сервера на другой съемный жесткий диск?

«Массового гиперзвукового оружия не стоит ожидать» | Статьи

В конце ноября прошлого года заместитель министра обороны РФ Юрий Борисов заявил, что в России ведется разработка гиперзвукового оружия и результаты могут стать доступными военным в перспективе 10 лет. Проекты создания сверхскоростных летательных аппаратов реализуются в США, Европе и Китае. В интервью «Известиям» Герой Труда РФ и Герой Социалистического Труда Герберт Ефремов (в настоящее время советник главы корпорации «НПО машиностроения» по науке) рассказал о задачах, решаемых создателями гиперзвукового оружия.

— НПО машиностроения — ведущий разработчик в области гиперзвуковых технологий. Некоторые эксперты связывают с этим направлением возможный прорыв в вооружениях. Как вы к этому относитесь?

— В этой теме слишком много «информационного шума». Не должно складываться впечатление, что гиперзвук — это что-то такое, что еще никем не освоено. К сожалению, далеко не все понимают, о каких, собственно, скоростях и о движении в какой среде идет речь. Напомню, скорость звука, или так называемое число Маха, — понятие условное. К примеру, у земли 1 Мах — это 340 м/с. На высоте 11 км — 290 м/с. А в «каких попугаях», извините, прикажете измерять эту скорость в космосе, где нет атмосферы и, соответственно, нет звука в человеческом понимании?

ефремов1

Фото: пресс-служба ВПК «НПО машиностроения»

Но это мелочи, важнее другое: человечество уже давно «оседлало» темпы, которые в десятки раз превышают скорость распространения звуковых волн в атмосфере, то есть являются гиперзвуковыми. Я говорю о ракетах, выводящих на орбиту космические аппараты, а также о межконтинентальных баллистических носителях, доставляющих к цели ядерные боеголовки. Первая космическая скорость при выведении объекта на околоземную орбиту составляет 7,8 км/с, что в 27 раз превышает скорость звука у земли. И в космосе никаких проблем ее достижение не вызывает — нет сопротивления воздуха и, соответственно, нет нагрева.

Скорости в 2–3 Маха при полетах в атмосфере освоены военными самолетами еще 30–40 лет назад. С тех пор прирост соответствующего показателя очень замедлился. И теперь считается, что полет на гиперзвуке — это движение со скоростями более 1–1,2 км/с, то есть 4–5 Махов.

— Это та ближайшая цель, которую предстоит достичь?

— Да, если мы говорим об обеспечении длительного движения объекта в атмосфере, причем так называемого моторного, то есть с применением маршевых двигателей. Такие двигатели для перемещения на гиперзвуке обычно являются прямоточными. Другие типы — ракетно-турбо-прямоточные или комбинации турбо-прямоточных — пытаются создать вот уже 60 лет. Но эти технологии так до сих пор и не освоены. Более того, даже в уже опробованных в разных странах прямоточных двигателях еще не удалось обеспечить устойчивое, надежное горение в камерах сгорания при движении на гиперзвуке. Будут ли эти проблемы решены в ближайшее время, пока непонятно. Известные в мире аппараты с прямоточными двигателями, как отечественные, так и американские, являются исключительно исследовательскими.

— Одна из проблем сверхскоростного движения в атмосфере — нагрев объекта. Это касается, например, возвращаемых с орбиты капсул с космонавтами. Какие технические решения при этом применяют?

— Совершенно верно, возвращение аппаратов из космоса на землю — это вход в атмосферу с огромными гиперзвуковыми скоростями. Кстати, боеголовки баллистических ракет, особенно межконтинентальных, тоже входят в атмосферу со скоростями, близкими к первым космическим, — около 7–7,5 км/с. В этом смысле можно сказать, что полеты на гиперзвуке освоены как вне атмосферы, так и при входе в атмосферу.

ефремов-4

Космическая станция «Алмаз», 2006 год

Фото: ТАСС/НПО Машиностроения

Сопротивление атмосферы гасит скорость объектов. При этом их поверхность разогревается до тысячи и более градусов, вокруг них образуется облако плазмы. И задачу термозащиты, конечно, решили давно. Например, благодаря применению соответствующих материалов в так называемых жертвенных вариантах. Это когда термозащита обеспечивается за счет истончения нагреваемого защитного слоя, например некоторых смолистых веществ. Это относится к спускаемым капсулам пилотируемых кораблей.

— Для защиты содержимого ядерных боеголовок используются те же технологии?

— У боеголовок, неважно каких — отечественных или американских, — решены задачи движения до удара о землю, то есть до доставки боеприпаса к наземной цели. Это также обеспечивается уносом некоторой части материалов на наконечнике головной части.

— Допустим, рано или поздно проблема длительного полета в атмосфере с гиперзвуковой скоростью будет решена. Приведет ли это к массовому появлению гиперзвукового оружия, например суперскоростных аэробаллистических ракет или ракетоносцев?

— При создании такого оружия предстоит не только обеспечить полет в атмосфере на разных высотах, то есть длительную устойчивую работу двигателей и теплозащиту, но и решить массу других технических проблем. Например, вопросы управления движением, наведения, прохождения радиоволн сквозь плазму. А еще обеспечение малозаметности и маневрирования. Это всё — важнейшие для оружия вопросы, решением которых занимаются специалисты во многих странах. Но, думаю, появления массового гиперзвукового вооружения, особенно стратегического, не стоит ожидать. Оперативно-тактическое может появиться через какое-то время. Но точно так же могут появиться и достойные средства противоракетной обороны от него.

ефремов-2

Сверхзвуковой авиалайнер Ту-144 на открытии Международного авиационно-космического салона МАКС-2017

Фото: РИА Новости/Евгений Одиноков

— Каковы перспективы гиперзвуковых полетов в гражданской авиации?

— При разработке и эксплуатации лайнеров «Конкорд» и Ту-144 накоплен некоторый опыт. Продолжения эта линия не получила, в том числе по экономическим соображениям. На мой взгляд, представляет интерес другое направление. Один из европейских проектов был представлен несколько лет назад на выставке в Ле-Бурже. Это самолет, который взлетает и садится на обычных турбореактивных двигателях, а поднимаясь на высоту, разгоняется до сверхзвука — на прямоточных. То есть у него не единый комбинированный двигатель, а установки двух типов. Самолет набирает высоту до 30–35 км и производит там полет со скоростью примерно 4 Маха, примерно в три раза быстрее современных лайнеров.

Для появления таких самолетов и двигателей, конечно, нужны современные материалы, особенно углепластиковые. Нужно решить вопросы термозащиты, надежной подачи в двигатель топлива на большой высоте. Решение этих проблем уже подготовлено.

Скорость звука, критическая скорость и число Маха. 1 мах это сколько

Автор Historian Просмотров 59 Опубликовано 13.07.2022

m — местное число Маха, а вы — местная скорость потока по сравнению с границей (внутренней, например, объекты, погруженные в поток, внешней, например, каналы). Воздух изменяется в зависимости от квадратного корня из термодинамической температуры.

Содержание

Хождение за пять Махов
Скорость звука и число Маха
Для чего нужно измерение скорости в Махах?
Скорость звука
Критическая скорость
Число Маха
Максимально упрощённое объяснение числа Маха
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Число Маха» в других словарях:
Практические данные

Хождение за пять Махов

Ультразвуковая скорость «high sonic» — термин, распространенный сегодня в ракетной и авиационной промышленности. Как и «нанотехнологии» повсеместно десять лет назад. Но что такое ультразвук и как его измеряют?

Скорость звука в воздухе уже давно принята в качестве точки отсчета для различных научных и практических измерений. Впервые он был упомянут Аристотелем как достаточно стабильный. Он использовал его для сравнения и характеристики движений тела. Первым человеком в истории, преодолевшим звуковой барьер, был американский летчик-испытатель Чарльз Йегер в 1947 году на экспериментальном самолете Bell X-1. Первый советский пилот, губернатор Олег Соколовский, достиг скорости звука годом позже на своем экспериментальном ЛА-176.

Однако ультразвуковые полеты в середине 20-го века были весьма условны по отношению к сегодняшним данным. LA-176 достиг скорости звука лишь с пологим пикированием, а Bell X-1 поднялся в небо не сам по себе и не с помощью авианосца.

Ультразвук обычно относится к области от 1 до 5 скоростей звука, ну, 5 «звуковых» скоростей и выше. Это «Ультразвук», и сегодня это очень актуально. Однако пока оно встречается чаще, чем ракетное оружие. Пилотируемые и беспилотные самолеты, движущиеся на таких скоростях, являются основными моделями для испытаний.

Наиболее ярким представителем этой категории летательных аппаратов является американский NASA X-43. Это относительно открытое собрание таких тайных военных разработок в России и США, начавшихся в 1950-х годах, в течение первой половины прошлого десятилетия. Однако, чтобы сделать это (как Bell X-1 в 1947 году!) Сначала его подбросили вверх, прикрепив к крылу бомбардировщика B-52, затем с помощью реактивного двигателя увеличили его скорость на 10 секунд, после чего он скользил столько же времени. В конце концов он погрузился в море…

Скорость звука и число Маха

Что касается сверхзвуковых или ультразвуковых скоростей, то начинают появляться странные «совпадения», а не точки (или мили), к которым привыкло большинство людей. Например, «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Что это за единица измерения и как вы ее воспринимаете?

Так называемое «число Маха» названо в честь австрийского естествоиспытателя Эрнста Маха. Будучи одним из основателей, погибших вместе с газовой техникой во времена первого летающего «самолета», «небесного ленивца», он не мог предположить, что в конце 1940-х годов истребители достигнут звукового барьера, а появившиеся скоростные установки станут общим местом для Люфтваффе, чье имя.

Максимальное число, или числовое значение М, как его еще называют, — не самая очевидная вещь для понимания. Обычная интерпретация — это «отношение скорости потока в определенной точке газового потока к локальной скорости звука в движущейся среде». Но давайте попробуем объяснить это простым языком: «пальцем». .

Чрезмерно выровненные (и очень неправильные!) метод, единица числа Маха может рассматриваться как скорость звука. Другими словами, один Мах условно равен 340 метрам в секунду или 1224 км/ч. Так, два Маха — это соответственно 680 метров в секунду или 2448 км/ч и т.д. Однако профессор газовой динамики за такое объяснение ударит вас по учебнику. Это связано с тем, что числа Маха не являются скоростями в классическом смысле — в виде расстояний, которые пройдут за определенный промежуток времени. Эта безразмерная единица тесно связана со скоростью звука в воздухе, но учитывает тот факт, что скорость звука непостоянна.

Большинство людей считают, что скорость звука в воздухе составляет 340 метров в секунду. Однако воздух может обладать различными свойствами. И скорость распространения звука в нем меняется! В поверхностном слое скорость действительно составляет 340 метров в секунду, но на высоте около 10 километров, например, из-за разреженного воздуха и низких температур, скорость меняется и составляет уже около 300 метров в секунду.

Чтобы преодолеть наземный звуковой барьер, самолет должен развить скорость 1224 километра в секунду, в то время как скорость 1076 километров на 10 000 метров, то есть 148 километров в секунду. должно произойти. Разница примерно в 13-14% очень велика и важна для инженеров, проектирующих самолет, и пилотов, которые им управляют. Другими словами, 1 Мах — это скорость звука на той высоте и при тех конкретных температурных параметрах, при которых самолет летит «здесь и сейчас».

Для чего нужно измерение скорости в Махах?

Термин «Мах» или «буква m» встречается в показателях удельной скорости пилота. Эти органы часто дополняются приборами для измерения скорости, а язык полета называется «истребитель». Счетчики скорости имеют адаптацию к условным единицам — условно говоря, если игла показывает 1, то самолет будет двигаться со скоростью звука в определенное время и на определенной высоте. Если предположить, что полет проходит низко над землей, то фактическая скорость при числе Маха 1 составит 1224 км/ч на высоте 1076 км/ч.

Но возникает естественный вопрос — зачем пилотам нужны данные о скорости от «Mach»? Дело в том, что момент прохождения звукового барьера связан с резким изменением аэродинамического баланса самолета и требует внимания к управлению. Этот момент точно указывается оборудованием для измерения скорости.

Впоследствии, после «прохождения отряда», это устройство также необходимо для оценки реальной ситуации, как говорится, «в режиме онлайн». Это происходит потому, что, помимо ограничений, связанных со звуком, машина работает совершенно иначе, чем до этого. Наконец, индикация фактической скорости ножа необходима для контроля числа М, указанного создателем самолета в качестве структурного предела прочности.

Однако не все самолеты с «флайерметром» являются таковыми. Фактически, для летных двигателей, не превышающих около 400 км/ч и не более 2-3000 км/ч, перевод скорости в число считается несущественным. Самолеты в области нормальной рабочей скорости очень линейны и предсказуемы.

Да, металл плавится, но не сразу. В целом, проблема не тривиальна (есть варианты, когда кожа разрушается при попадании тепловой энергии), например, образцы покрытия можно увидеть на отрубях.

Скорость звука

Скорость звука A определяется как скорость распространения малого возмущения (тип 1)

где DP — увеличение давления DP — увеличение плотности.

Поскольку процесс распространения малых возмущений можно считать изоэнтропийным (т.е. без теплообмена и потерь)

где ρ — давление в среде, н/м2, ρ — плотность среды, кг/м3, R — газовая постоянная, нм/кг 0 К, T — температура, 0 К. k — изотропный экспонент, преобразующий теплоемкость газа при постоянном давлении в теплоемкость при постоянном объеме, определяется

Производные dp/(p x ρ) этих уравнений определяются с учетом следующего соотношения

Если пренебречь влиянием производной dz / dT, то скорость звука определяется уравнением 2.

Значение скорости звука зависит от притока (или оттока) тепла или механической работы, так как температура газа T может меняться. Однако уравнения 1 и 2 остаются в силе для воздействия на газы, которые не вызывают химических реакций.

Конечно, это можно легко объяснить тем, что изменения плотности и волнового давления можно рассматривать как малые, но конечные величины, в то время как толщина волны δ настолько мала, что ее следует считать минутной.

Таким образом, сила массы, переходящая через звуковую волну, обеспечивает условия, которые на порядки больше, чем изменения плотности или давления.

Критическая скорость

Во многих случаях полезно использовать понятие критической скорости αx, которая относится к локальной скорости, равной скорости звука, вместе со скоростью звука.

Для определения критической скорости используется общее уравнение сохранения энергии

Уравнение критической скорости

где T_* — критическая температура.

С другой стороны, скорость a_* например, скорость звука, определяется следующими уравнениями.

Из последних двух уравнений имеем

Где. ₀ — скорость звука в неподвижной среде.

Поэтому скорость звука в воздухе

Число Маха

Скорость потока пропорциональна скорости звука, а в некоторых случаях даже быстрее.

В таких случаях важной характеристикой потока является отношение скорости потока к скорости звука.

Формула для определения числа Маха выглядит следующим образом

где w — скорость потока в среде, а α — скорость звука.

Число Маха является одним из основных критериев подобия потока для определения явлений сжимаемости. Известно, что при ультразвуковых скоростях свойства потока резко меняются.

Важность числа Маха заключается в том, что оно показывает, превышает ли скорость потока газообразной среды скорость звука.

Действительно, если M > 1, это означает, что поток движется быстрее скорости звука.

Тогда, если M1 — ультразвуковой. Кроме того, это не все потоки жидкости.

Есть еще несколько. Как вы уже знаете, скорости от 1 до 5 Махов называются ультразвуковыми; от 5 до 23 Махов — ультразвуковыми 23 Маха и выше — первая космическая скорость.

Числа Маха являются безразмерными величинами, но для понимания их порядка во многих источниках приводятся в единицах системы СИ. Это означает, что число Маха должно быть в километрах в час.

В этом случае один Мах соответствует 1 199 км/ч или 333 м/с. Обратите внимание, однако, что эти значения достигаются при нормальном атмосферном давлении и нулевой температуре и влажности на поверхности почвы.

Поскольку давление, температура и влажность изменяются на разных высотах от земли, меняется и скорость звука.

Так, например, для истребителя, летящего со скоростью 2,3 Маха или 2 450 км/ч на высоте 18 000 м над землей, 1 Мах будет равен 1065 км/ч или 295 м/с.

Все, что у вас есть (как у страны) — это ненавистное советское наследство (которое, согласно установленному вами примеру, должно быть уничтожено). Когда катастрофа закончилась, оглянуться назад уже не на что. Но пока вы находитесь в государстве нации, вы этого не понимаете и ни о чем не сожалеете.

Максимально упрощённое объяснение числа Маха

Для понимания числа Маха неспециалистами можно очень упрощенно сказать, что арифметическая формула Маха зависит, прежде всего, от высоты полета (чем она больше, тем, соответственно, меньше. Чем больше скорость звука и чем больше число Маха). Число Маха обратно пропорционально фактической скорости воздуха (т.е. скорости, с которой воздух обтекает самолет), поскольку оно делится на скорость звука в данной среде. При давлении 1 бар (на уровне моря на земле) скорость, соответствующая 1 Маху, составляет около 300 м/с или 1100 км/ч, т.е. скорость звука в воздухе. Однако если, например, прибор самолета показывает фактическую скорость 1070 км/ч на высоте 11 000 м, то этот самолет будет двигаться со скоростью более 1 Маха, т.е. сверхзвуковой скоростью.

Такое объяснение нельзя использовать для расчетов скорости или других математических действий в аэродинамике.

См. также

↑ 1 2 Чёрный Г. Г. Газовая динамика. — М .: Наука, 1988. — С. 53. — 424 с. — ISBN 5–02–013814–2
↑ Карман Т. Аэродинамика. Избранные темы в их историческом развитии / Под ред. А. В. Борисова. — М.–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — С. 111. — 208 с. — ISBN 5–93972–094–3
↑ Гудымчук В. Подобие тепловое // Гл. ред. П. Н. Беликов Физический словарь. — М .: ОНТИ НКТП СССР, 1938. — Т. 4. — С. (столбцы) 228–229.
↑ Мхитарян А. М. Аэродинамика. — М ., 1970. — С. 25. — 446 с. Переиздание:. — М .: Эколит, 2012. — ISBN 978–5–4365–0050–8
↑ Аржанников Н. С., Мальцев В. Н. Аэродинамика. — М ., 1956. — С. 314. — 484 с. Переиздание:. — М .: Эколит, 2011. — ISBN 978–5–4365–0030–0

Безразмерные величины в физике
Понятия	Размерность физической величины · Безразмерная величина · π-Теорема · Критерий подобия
Числа	Аббе · Альфвена · Архимеда · Атвуда · Багнольда · Био · Бонда · Бринкмана · Булыгина · Вебера · Вайсенберга · Галилея · Гартмана · Гей-Люссака · Грасгофа · Гретца · Гуше · Дамкёлера · Деборы · Дерягина · Дина · капиллярности · Кармана · Каулинга · Кирпичёва · Клаузиуса · Кнудсена · Коссовича · Коши · Лапласа · Лундквиста · Лыкова · Льюиса · Лященко · Маха · Марангони · Мортона · Нуссельта · Ньютона · Онезорге · Пекле · Поснова · Прандтля (магнитное, турбулентное) · Пуазёйля · Рейнольдса (магнитное) · Ричардсона · Россби · Роуза · Рошко · Руарка · Рэлея · Соре · Стэнтона · Стокса · Струхаля · Стюарта · Суратмана · Тейлора · Уомерсли · Фёдорова (в гидродинамике · в теории сушки) · Фруда · Фурье · Хагена · Чандрасекара · Шмидта · Шервуда · Эйлера · Эккерта · Экмана · Элсассера · Этвёша

Безразмерные величины в физике

Понятия

Размерность физической величины · Безразмерная величина · π-Теорема · Критерий подобия

Числа

Аббе · Альфвена · Архимеда · Атвуда · Багнольда · Био · Бонда · Бринкмана · Булыгина · Вебера · Вайсенберга · Галилея · Гартмана · Гей-Люссака · Грасгофа · Гретца · Гуше · Дамкёлера · Деборы · Дерягина · Дина · капиллярности · Кармана · Каулинга · Кирпичёва · Клаузиуса · Кнудсена · Коссовича · Коши · Лапласа · Лундквиста · Лыкова · Льюиса · Лященко · Маха · Марангони · Мортона · Нуссельта · Ньютона · Онезорге · Пекле · Поснова · Прандтля (магнитное, турбулентное) · Пуазёйля · Рейнольдса (магнитное) · Ричардсона · Россби · Роуза · Рошко · Руарка · Рэлея · Соре · Стэнтона · Стокса · Струхаля · Стюарта · Суратмана · Тейлора · Уомерсли · Фёдорова (в гидродинамике · в теории сушки) · Фруда · Фурье · Хагена · Чандрасекара · Шмидта · Шервуда · Эйлера · Эккерта · Экмана · Элсассера · Этвёша

Фонд Викимедиа. 2010.

Полезное

Смотреть что такое «Число Маха» в других словарях:

Число мах — мах, отношение скорости тела или текучей среды (газа или жидкости) к скорости звука в окружающей среде. Таким образом, число Маха, равное 1, представляет собой местную скорость звука. Самолеты, летящие со скоростью менее 1 Маха, можно найти на сайте ….. … Считается научно-техническим энциклопедическим словарем

Число Маха — (m) Безразмерная величина, равная отношению между местной скоростью газа и скоростью звука. ГОСТ 23199 78 ГОСТ 23281 78 Аэродинамический выпуск самолетов общая терминология характеристики газового потока EL число Маха … Справочник технического переводчика.

Число Маха является одной из основных характеристик газового потока и равно отношению скорости потока к скорости звука A в той же точке потока: m = u/a. Оно используется для описания движения тела в газе. В этом случае число Маха равно отношению между скоростью тела и судьбой имени. Справочные словари.

Число Маха — 3. 5.7 Число Маха (число Маха): отношение скорости сферы к местной скорости звука в воздухе. Источник… Словарь стандартизированных терминов и технических документов.

Число Маха — авиационное число Маха, число Маха, скорость звука скорость тела скорость … I. Глобальный практический словарь MostingkyDictionary

В следующей таблице показан режим или область номера Маха и чистое значение лежащего в его основе слова и ультразвука.

Практические данные

Приведенные выше оценки показывают важность числа Маха, но на практике все гораздо сложнее.

Различают следующие скоростные режимы

Диета	Мах	км / ч	РС	Общие характеристики самолета	Примеры объектов на этих скоростях
Дозвуковой				Винтовые и коммерческие самолеты	Автомобиль, Cessna 182, авиалайнеры (крейсерская скорость: A380, A320neo, 747. )
Трансзвуковой	0,8-1,2	980-1475	270-410	Слегка положительный угол стрелы	Авиалайнер (максимальная скорость)
Сверхзвуковой	1. 0-5.0	1 230-6 150	340-1 710	Более острые края	Конкорд, ракета Астра, СР-71
Гиперзвуковой	5.0-10.0	6 150–12 300	1 710–3415	Охлаждаемое никелево-титановое покрытие, очень компактная форма, маленькие крылья	Экспериментальный самолет: X-43, ракета Ariane 5
Гиперзвуковой «высокий»	10,0-25,0	12 300-30 740	3 415-8 465	Термокремнеземная плитка	МКС, противоракетная ракета
Атмосферная скорость входа в атмосферу	> 25,0	> 30 740	> 8 465	Абляционный тепловой экран, без крыльев, форма космической капсулы	Возвращаемая в атмосферу капсула, Челябинский метеор

При числах Маха ниже 0,3 коэффициент сжатия воздуха пренебрежимо мал (в этом случае изменение плотности со скоростью составляет около 5%). В аудио случае нет естественной реальности, ранее установленной как предел между подкожным и ультразвуковым. На его месте находится довольно большая переходная зона, называемая зоной аркадии, где это явление особенно сложно. В ультразвуке конус Маха, учитываемый для точечных препятствий, является лишь упрощенным представлением ударной волны (или двух ударных волн, создающих двойной удар) вблизи реального препятствия. Ультразвуковая функция — это область физико-химических явлений.

число Маха — frwiki.wiki

Об одноименных статьях см. Mach .

Число Маха — это безразмерное число , отмеченное Ма , которое выражает отношение локальной скорости жидкости к скорости звука в этой же жидкости. Скорость звука в газе меняется в зависимости от его природы и температуры, число Маха не соответствует фиксированной скорости, это зависит от местных условий. Он был назван в честь австрийского физика и философа Эрнста Маха по Аккерет .

F / A-18 Хорнет в трансзвуковом полете . Облако возникло из-за особенности Прандтля-Глауэрта .

Резюме

1 Определение числа Маха
2 Типы обтекания летающего объекта
- 2. 1 Дозвуковой поток
- 2.2 Звуковой поток
- 2.3 Сверхзвуковой поток
3 Практические данные
4 Мастерство авиаторов
5 Примечания и ссылки
6 См. Также
- 6.1 Библиография
- 6.2 Статьи по теме
- 6.3 Внешние ссылки

Определение числа Маха

При нормальных температурах и в воздухе, скорость звука составляет около 340 м с ^-1 или 1224 км ч ^-1 .

Число Маха измеряет соотношение между силами, связанными с движением, и сжимаемостью жидкости.

Mвзнак равноVв{\ displaystyle Ma = {\ frac {V} {a}}}

или же :

Ма — число Маха
V — скорость объекта (относительно окружающей его среды)
a — скорость распространения звука в рассматриваемой среде. Он представляет собой скорость распространения любого возмущения, производимого в окружающей среде.

Скорость звука в воздухе, рассматривается в качестве идеального газа , выражается:

взнак равноγпρ{\ displaystyle a = {\ sqrt {\ frac {\ gamma P} {\ rho}}}}

Или же :

P : давление (Па)
ρ : плотность ( кг / м ³ )
γзнак равнопротивппротивv{\ displaystyle \ gamma = {\ frac {c_ {p}} {c_ {v}}}}. γ — коэффициент сжимаемости ,
c _p и c _v — изобарные и изохорные массовые теплоемкости . Это число зависит только от числа атомов в молекуле и для воздуха равно 1,4.

Уравнение состояния позволяет ему быть переписан в виде функции от удельных газовых постоянного г (287 Дж кг ^-1 К ^-1 для воздуха) и температуры T в градусах Кельвина :

взнак равноγрТ{\ displaystyle a = {\ sqrt {\ gamma rT}}}.

Следовательно, это зависит только от температуры.

Пример: значение скорости звука в воздухе как функция высоты в атмосфере ISA.
Высота в м	Температура в ° C	скорость звука в м / с
0	15	340,3
1000	8,5	336,4
2 308	0	331,3
5 000	−17,5	320,5
7 500	-23,5	310,2
От 11 000 до 20 000	-56,5	295,1
32 000	-44,5	303,1
47 000–51 000	−2,5	329,8

Типы обтекания летающего объекта

В общем, за исключением препятствий, это нарушение распространяется одинаково во всех направлениях. Таким образом, через секунду он оказывается распределенным по сфере радиусом 340 метров. Поскольку поверхность сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, интенсивность возмущения очень быстро уменьшается с расстоянием: это основная причина затухания звука, гораздо более важная, чем вязкость.

В дальнейшем летающий объект, равномерно движущийся со скоростью V, будет уподобляться точке.

Дозвуковой поток

Если V < a (то есть Ma <1), летящий объект имеет скорость ниже, чем скорость увеличения сфер возмущения, которые он создает в каждый момент времени. Кроме того, он постоянно находится внутри созданных ранее. Любой может испытать это явление: неподвижный наблюдатель ощущает очень слабый звук первых очень расширенных сфер, затем интенсивность увеличивается, пока летящий объект не приближается, и, наконец, уменьшается до исчезновения.

Кроме того, смещение точки излучения сфер возмущения вызывает эффект Доплера .

Звуковой поток

Если Ma = 1, летающий объект постоянно прилипает к передней части всех сфер, созданных ранее, которые, следовательно, все касаются плоскости, перпендикулярной движению летающего объекта. Наложение множества мелких возмущений создает большое возмущение, которое значительно увеличивает сопротивление воздуха: это звуковой барьер .

Сверхзвуковой поток

Напротив, при Ma > 1 летающий объект оставляет за собой все сферы возмущения. Простые рассуждения показывают, что все они касаются конуса, называемого конусом Маха.

Практические данные

Приведенные выше соображения дают представление о важности числа Маха, но на самом деле все гораздо сложнее.

Обычно различают следующие диапазоны скоростей:

Диета	Мах	км / ч	РС	Общие характеристики самолета	Примеры объектов на этих скоростях
Дозвуковой	<1.0	<1230	<340	Винтовые и коммерческие самолеты	Автомобиль, Cessna 182 , авиалайнеры (крейсерская скорость: A380 , A320neo, 747 …)
Трансзвуковой	0,8-1,2	980-1475	270-410	Слегка положительный угол стрелы	Авиалайнер (максимальная скорость)
Сверхзвуковой	1. 0-5.0	1 230-6 150	340-1 710	Более острые края	Конкорд , ракета Астра , СР-71
Гиперзвуковой	5.0-10.0	6 150–12 300	1 710–3415	Охлаждаемое никелево-титановое покрытие, очень компактная форма, маленькие крылья	Экспериментальный самолет: X-43 , ракета Ariane 5
Гиперзвуковой «высокий»	10,0-25,0	12 300-30 740	3 415-8 465	Термокремнеземная плитка	МКС , противоракетная ракета
Атмосферная скорость входа в атмосферу	> 25,0	> 30 740	> 8 465	Абляционный тепловой экран, без крыльев, форма космической капсулы	Возвращаемая в атмосферу капсула , Челябинский метеор

Сжимаемостью воздуха можно пренебречь для чисел Маха менее примерно 0,3 (поскольку изменение плотности из-за скорости в этом случае составляет примерно 5%). Звуковой случай, определенный ранее как граница между дозвуковым и сверхзвуковым, не имеет физической реальности: он заменен довольно большой переходной зоной, называемой околозвуковой, в которой явления особенно сложны. В сверхзвуке конус Маха, полученный при рассмотрении точечного препятствия, представляет собой только упрощенное изображение ударной волны (или двух ударных волн, которые создают двойной взрыв) вблизи реального препятствия. Гиперзвуковой режим — это область проявления физико-химических явлений.

Мастерство авиаторов

20 ноября 1953 года американец Альберт Скотт Кроссфилд был первым пилотом, достигшим скорости 2,04 Маха на экспериментальном самолете Douglas D-558-II Skyrocket , тем самым развиваясь вдвое быстрее, чем звук над базовым калифорнийцем от Эдвардса.

Примечания и ссылки

↑ (in) Н. Ротт, « Якоб Аккерет и история числа Маха » , Annual Review of Fluid Mechanics , vol. 17,1985 г.( читать онлайн )
↑ (in) Андерсон, Дж. Д. Основы аэродинамики, 4-е изд., McGraw-Hill, 2007.
↑ 20 ноября 1953 года в небе: Кроссфилд вдвое быстрее звука

Смотрите также

Библиография

[Ackeret 1929] (de) Якоб Акерет , « Der Luftwiderstand bei sehr grossen Geschwindigkeiten » , Schweizerische Bauzeitung , t. 94, ноутбук п ^о 15,-Окт 12, 1929, стр. 179-183 ( OCLC 819238806 , DOI 10.5169 / seals-43431 , читать онлайн [PDF] ).

Статьи по Теме

Критическое число Маха
Стена звука
Сингулярность Прандтля-Глауэрта
Эффект Вавилова-Черенкова (аналогия с частицами)
Колокол X-1

Внешние ссылки

Безразмерные величины в механике жидкости
В алфавитном порядке	Поглощение · Ускорение · Альфвен · Архимеда · Этвуд · Bagnold · Bansen · Бежан · Лучший · Блейка · Боденштейн · Больцман · Бонд · Буссинеск · Бринкман · Булыгин · Камерона · капиллярного · капиллярного · Коши · кавитация · Клаузиуса · конденсации · Коулинг · Крокко · Damköhler · Дин · Дебора · Экертом · Экман · Эллис · Эльзассер · Этвеш · Эйлера · Федоров · Фруда · Галилео · Görtler · Гоучер · Грэец · Грассгофа · Гухман · Хатта · Хаген · Хартманн · Хедстром · Херси · Джеффреис · Джоуля · Karlovitz · Кирпичев · Kirpitcheff · Нудсен · Кутателадзе · Лапласа · Льюиса · Лундквист · Маха · критический Мах · Марангони · Мортон · Ньютон · Нуссельт · Ohnesorge · Пекло · Прандтль · мощность · Рэлея · Reech · Рейнольдса ( магнитный ) · Ричардсон · Количество глобального Ричардсон ( метеорология) · Россби · Роуз · Шиллер · Шмидт · Шервуд · Стэнтон · Стюарт · Стокс · Струхал · Тейлор · Тринг · Вебер · Уомерсли · Цвитеринг

Безразмерные величины в механике жидкости

В алфавитном порядке

Поглощение · Ускорение · Альфвен · Архимеда · Этвуд · Bagnold · Bansen · Бежан · Лучший · Блейка · Боденштейн · Больцман · Бонд · Буссинеск · Бринкман · Булыгин · Камерона · капиллярного · капиллярного · Коши · кавитация · Клаузиуса · конденсации · Коулинг · Крокко · Damköhler · Дин · Дебора · Экертом · Экман · Эллис · Эльзассер · Этвеш · Эйлера · Федоров · Фруда · Галилео · Görtler · Гоучер · Грэец · Грассгофа · Гухман · Хатта · Хаген · Хартманн · Хедстром · Херси · Джеффреис · Джоуля · Karlovitz · Кирпичев · Kirpitcheff · Нудсен · Кутателадзе · Лапласа · Льюиса · Лундквист · Маха · критический Мах · Марангони · Мортон · Ньютон · Нуссельт · Ohnesorge · Пекло · Прандтль · мощность · Рэлея · Reech · Рейнольдса ( магнитный ) · Ричардсон · Количество глобального Ричардсон ( метеорология) · Россби · Роуз · Шиллер · Шмидт · Шервуд · Стэнтон · Стюарт · Стокс · Струхал · Тейлор · Тринг · Вебер · Уомерсли · Цвитеринг

Число Маха — Mach number

An F / A-18 Hornet создание паровой конус в околозвуковая скорость незадолго до достижения скорости звука

число Маха (M или же Ма) (/мɑːk/; Немецкий: [Максимум]) это безразмерная величина в динамика жидкостей представляющий соотношение скорость потока макароны граница к местным скорость звука.^[1]^[2]

M=тыc,{displaystyle mathrm {M} = {frac {u} {c}},}

куда:

M — местное число Маха,

ты — локальная скорость потока по отношению к границам (внутренняя, например, объект, погруженный в поток, или внешняя, например, канал), и

c скорость звука в среде, которая в воздухе изменяется пропорционально квадратному корню из термодинамическая температура.

По определению при Махе 1, местная скорость потока ты равна скорости звука. На мах 0.65, ты составляет 65% от скорости звука (дозвуковая), а при Махе 1. 35, ты на 35% быстрее скорости звука (сверхзвуковой). Пилоты высотные аэрокосмический автомобили используют число Маха полета, чтобы выразить истинная воздушная скорость, но поле обтекания транспортного средства изменяется в трех измерениях с соответствующими вариациями местного числа Маха.

Локальная скорость звука и, следовательно, число Маха зависят от температуры окружающего газа. Число Маха в основном используется для определения приближения, с которым поток можно рассматривать как несжимаемый поток. Среда может быть газом или жидкостью. Граница может перемещаться в среде, или она может быть неподвижной, пока среда течет по ней, или они оба могут двигаться, с разными скорости: важна их относительная скорость относительно друг друга. Граница может быть границей объекта, погруженного в среду, или канала, такого как сопло, диффузор или же аэродинамическая труба направление среды. Поскольку число Маха определяется как отношение двух скоростей, это безразмерное число. Если M квазистационарный и изотермический, эффекты сжимаемости будут небольшими, и можно использовать упрощенные уравнения потока несжимаемой жидкости. ^[1]^[2]

Число Маха названо в честь Австрийский физик и философ Эрнст Мах,^[3] и это обозначение, предложенное авиационным инженером Якоб Акерет в 1929 г.^[4] Поскольку число Маха — это безразмерная величина, а не единица измерения, число приходит к после Единица; второе число Маха Мах 2 вместо 2 Мах (или Махов). Это чем-то напоминает ранний современный прибор для зондирования океана. отметка (синоним для вникать ), который также был единицей измерения и, возможно, повлиял на использование термина Мах. В предшествующее десятилетие человеческий полет быстрее звука, авиационные инженеры назвали скорость звука Число Маха, никогда Мах 1.^[5]

Содержание

1 Обзор
2 Классификация режимов Маха.
3 Высокоскоростное обтекание объектов
4 Высокоскоростной поток в канале
5 Расчет
- 5.1 Расчет числа Маха по давлению в трубке Пито
6 Смотрите также
7 Примечания
8 внешняя ссылка

Обзор

Скорость звука (синий) зависит только от изменения температуры на высоте (красный) и может быть рассчитана исходя из этого, поскольку отдельные эффекты плотности и давления на скорость звука взаимно компенсируют друг друга. Скорость звука увеличивается с высотой в двух областях стратосферы и термосферы из-за тепловых эффектов в этих областях.

Число Маха является мерой характеристики сжимаемости потока жидкости: жидкость (воздух) ведет себя под влиянием сжимаемости аналогичным образом при заданном числе Маха, независимо от других переменных.^[6] По модели Международная стандартная атмосфера, сухой воздух при средний уровень моря, стандартная температура 15 ° C (59 ° F), скорость звука составляет 340,3 метра в секунду (1116,5 футов / с).^[7] Скорость звука не постоянна; в газе он увеличивается пропорционально квадратному корню из абсолютная температура, и поскольку температура атмосферы обычно снижается с увеличением высоты от уровня моря до 11 000 метров (36 089 футов), скорость звука также уменьшается. Например, в стандартной модели атмосферы температура понижается до -56,5 ° C (-69,7 ° F) на высоте 11000 метров (36089 футов) с соответствующей скоростью звука (Мах 1) 295,0 метров в секунду (967,8 футов / с), 86,7% от значения уровня моря.

Классификация режимов Маха.

Хотя условия дозвуковой и сверхзвуковой, в самом чистом смысле, относятся к скоростям ниже и выше местной скорости звука соответственно, аэродинамики часто используют одни и те же термины, чтобы говорить о конкретных диапазонах значений Маха. Это происходит из-за наличия околозвуковой режим вокруг полета (набегающий поток) M = 1, где приближения Уравнения Навье-Стокса используемые для дозвукового дизайна больше не применяются; Самое простое объяснение состоит в том, что обтекание планера локально начинает превышать M = 1, даже если число Маха набегающего потока ниже этого значения.

Между тем сверхзвуковой режим обычно используется, чтобы говорить о наборе чисел Маха, для которого может использоваться линеаризованная теория, где, например, (воздуха ) поток не вступает в химическую реакцию, и теплопереносом между воздухом и транспортным средством можно разумно пренебречь при расчетах.

В следующей таблице режимы или же диапазоны значений Маха упоминаются, а не чистый значения слов дозвуковой и сверхзвуковой.

В общем, НАСА определяет высоко гиперзвуковой, как любое число Маха от 10 до 25, и скорости входа в атмосферу, превышающие 25 Маха. Самолеты, работающие в этом режиме, включают Космический шатл и различные космические самолеты в разработке.

Режим	Скорость полета					Общие характеристики самолета
Режим	(Мах)	(узлы)	(миль / ч)	(км / ч)	(РС)	Общие характеристики самолета
Дозвуковой	<0.8	<530	<609	<980	<273	Чаще всего винтовые и коммерческие турбовентилятор самолет с большим удлинением (тонкими) крыльями и закругленными элементами, такими как нос и передняя кромка. Диапазон дозвуковых скоростей — это диапазон скоростей, в котором весь воздушный поток над самолетом меньше 1 Маха. Критическое число Маха (Mcrit) — это наименьшее число Маха набегающего потока, при котором воздушный поток над любой частью самолета сначала достигает Маха. 1. Таким образом, диапазон дозвуковых скоростей включает все скорости, меньшие, чем Mcrit.
Трансзвуковой	0.8–1.2	530–794	609–914	980–1,470	273–409	Трансзвуковые самолеты почти всегда стреловидные крылья, вызывающие задержку перетаскивания и расхождения, и часто имеют конструкцию, соответствующую принципам Уиткомба. Правило области. Трансзвуковой диапазон скоростей — это диапазон скоростей, в пределах которого воздушный поток над различными частями самолета находится между дозвуковыми и сверхзвуковыми. Поэтому режим полета от Макрита до 1,3 Маха называется околозвуковой дальностью.
Сверхзвуковой	1.2–5.0	794-3,308	915-3,806	1,470–6,126	410–1,702	Сверхзвуковой диапазон скоростей — это диапазон скоростей, в котором весь воздушный поток над летательным аппаратом является сверхзвуковым (более 1 Маха). Но воздушный поток, встречающийся с передними кромками, первоначально замедляется, поэтому скорость набегающего потока должна быть немного больше, чем 1 Маха, чтобы гарантировать, что весь поток над летательным аппаратом является сверхзвуковым. Принято считать, что сверхзвуковой диапазон скоростей начинается при скорости набегающего потока выше 1,3 Маха. Самолеты, предназначенные для полетов на сверхзвуковых скоростях, имеют большие различия в аэродинамической конструкции из-за радикальных различий в поведении потоков выше 1 Маха. Острые края, тонкие крыло -сечения, и цельнотянутые хвостовой оперение /утки общие. Современное боевой самолет должен идти на компромисс, чтобы поддерживать управляемость на низких скоростях; «истинные» сверхзвуковые конструкции включают Истребитель F-104, SR-71 Блэкберд и BAC / Aérospatiale Конкорд.
Гиперзвуковой	5.0–10.0	3,308–6,615	3,806–7,680	6,126–12,251	1,702–3,403	В Х-15, при скорости 6,72 Маха является одним из самых быстрых пилотируемых самолетов. Также охлажденный никель -титан кожа; высокоинтегрированный (из-за преобладания интерференционных эффектов: нелинейное поведение означает, что суперпозиция результатов для отдельных компонентов неверно), маленькие крылья, такие как на Mach 5 X-51A Waverider.
Высокогиперзвуковой	10.0–25.0	6,615–16,537	7,680–19,031	12,251–30,626	3,403–8,508	В НАСА Х-43, со скоростью 9,6 Маха является одним из самых быстрых самолетов. Температурный контроль становится основным соображением при проектировании. Конструкция должна быть спроектирована для работы в горячем состоянии или защищена специальной силикатной плиткой или аналогичным материалом. Химически реагирующий поток также может вызвать коррозию обшивки автомобиля со свободными атомами. кислород отличаясь очень высокоскоростными потоками. Гиперзвуковые конструкции часто вынуждены тупые конфигурации из-за повышения аэродинамического нагрева с уменьшенным радиус кривизны.
Возвращение скорости	>25.0	>16,537	>19,031	>30,626	>8,508	Абляционный тепловой экран; маленькие или без крыльев; тупая форма.

Высокоскоростное обтекание объектов

Полеты можно условно разделить на шесть категорий:

Режим	Дозвуковой	Трансзвуковой	Скорость звука	Сверхзвуковой	Гиперзвуковой	Гиперскорость
Мах	<0. 8	0.8–1.2	1.0	1.2–5.0	5.0–10.0	>8.8

Для сравнения: необходимая скорость для низкая околоземная орбита составляет примерно 7,5 км / с = 25,4 Маха в воздухе на больших высотах.

На околозвуковых скоростях поле обтекания объекта включает как суб-, так и сверхзвуковую части. Трансзвуковой период начинается, когда вокруг объекта появляются первые зоны обтекания M> 1. В случае аэродинамического профиля (например, крыла самолета) это обычно происходит над крылом. Сверхзвуковой поток может вернуться к дозвуковому только при нормальном толчке; обычно это происходит перед задней кромкой. (Рис. 1а)

С увеличением скорости зона потока M> 1 увеличивается как по передней, так и по задней кромкам. При достижении и прохождении M = 1 нормальный скачок уплотнения достигает задней кромки и становится слабым косым скачком: поток замедляется над скачком, но остается сверхзвуковым. Перед объектом создается нормальная ударная волна, и единственная дозвуковая зона в поле течения — это небольшая область вокруг передней кромки объекта. (Рис. 1b)


(а)	(б)

Рисунок 1. Число Маха при околозвуковом обтекании профиля; M 1 (б).

Когда самолет превышает 1 Маха (т. Е. звуковой барьер ), создается большой перепад давления прямо перед самолет. Этот резкий перепад давления, называемый ударная волна, распространяется назад и наружу от самолета в форме конуса (так называемый Конус Маха ). Именно эта ударная волна вызывает ударная волна слышно, как над головой летит быстро движущийся самолет. Человек внутри самолета этого не услышит. Чем выше скорость, тем уже конус; при чуть более M = 1 это вообще не конус, а скорее слегка вогнутая плоскость.

На полностью сверхзвуковой скорости ударная волна начинает принимать форму конуса, и поток становится либо полностью сверхзвуковым, либо (в случае тупого объекта) между носом объекта и ударной волной, которую он создает впереди, остается только очень небольшая зона дозвукового потока. самого себя. (В случае острого предмета между носом и ударной волной нет воздуха: ударная волна начинается от носа.)

По мере увеличения числа Маха сила ударная волна конус Маха становится все более узким. Когда поток жидкости пересекает ударную волну, его скорость уменьшается, а температура, давление и плотность увеличиваются. Чем сильнее шок, тем больше изменений. При достаточно высоких числах Маха температура над ударной волной настолько возрастает, что начинается ионизация и диссоциация молекул газа за ударной волной. Такие потоки называются гиперзвуковыми.

Ясно, что любой объект, движущийся с гиперзвуковой скоростью, также будет подвергаться воздействию тех же экстремальных температур, что и газ за носовой ударной волной, и, следовательно, выбор термостойких материалов становится важным.

Высокоскоростной поток в канале

Когда поток в канале становится сверхзвуковым, происходит одно существенное изменение. Сохранение массовый расход приводит к предположению, что сужение канала потока увеличит скорость потока (то есть сужение канала приводит к более быстрому потоку воздуха), и при дозвуковых скоростях это верно. Однако, как только поток становится сверхзвуковым, соотношение площади потока и скорости меняется на обратное: расширение канала фактически увеличивает скорость.

Очевидный результат состоит в том, что для ускорения потока до сверхзвукового уровня необходимо сходящееся-расширяющееся сопло, в котором сужающаяся секция ускоряет поток до звуковых скоростей, а расширяющаяся секция продолжает ускорение. Такие насадки называются сопла де Лаваля и в крайнем случае они могут достичь гиперзвуковой скорости (13 Маха (15 926 км / ч; 9896 миль / ч) при 20 ° C).

Самолет Махметр или электронная система полетной информации (EFIS ) может отображать число Маха, полученное из давления торможения (трубка Пито ) и статическое давление.

Расчет

Число Маха, с которым летит самолет, можно рассчитать по формуле

M=тыc{displaystyle mathrm {M} = {гидроразрыв {u} {c}}}

куда:

M — число Маха

ты является скорость движущегося самолета и

c это скорость звука на заданной высоте

Обратите внимание, что динамическое давление можно найти как:

q=γ2пM2{displaystyle q = {frac {gamma} {2}} p, mathrm {M} ^ {2}}

Предполагая, что воздух идеальный газ, формула для вычисления числа Маха в дозвуковом сжимаемом потоке выводится из Уравнение Бернулли для M [8]

M=2γ−1[(qcп+1)γ−1γ−1]{displaystyle mathrm {M} = {sqrt {{frac {2} {gamma -1}} left [left ({frac {q_ {c}} {p}} + 1ight) ^ {frac {gamma -1} {gamma }} — 1 ночь]}},}

и скорость звука зависит от термодинамическая температура в качестве:

c=γ⋅р∗⋅Т,{displaystyle c = {sqrt {gamma cdot R _ {*} cdot T}},}

куда:

q_c является ударное давление (динамическое давление) и

п является статическое давление

γ{displaystyle gamma,} это отношение удельной теплоемкости газа при постоянном давлении для нагрева при постоянном объеме (1,4 для воздуха)

р∗{displaystyle R _ {*}} это удельная газовая постоянная для воздуха.

{2.5}}}}

куда:

q_c — динамическое давление, измеренное за нормальным скачком уплотнения.

Как видно, M появляется с обеих сторон уравнения, и для практических целей a алгоритм поиска корней необходимо использовать для численного решения (решение уравнения является корнем многочлена 7-го порядка от M² и, хотя некоторые из них могут быть решены явно, Теорема Абеля – Руффини гарантирует отсутствие общего вида корней этих многочленов). Сначала определяется, действительно ли M больше 1,0, путем вычисления M из дозвукового уравнения. Если в этой точке M больше 1.0, то значение M из дозвукового уравнения используется в качестве начального условия для итерация с фиксированной точкой сверхзвукового уравнения, которое обычно очень быстро сходится.^[8] В качестве альтернативы, Метод Ньютона также можно использовать.

Смотрите также

Критическое число Маха
Махметр
Ramjet — Реактивный двигатель предназначен для работы на сверхзвуковых скоростях
Scramjet — Реактивный двигатель, в котором сгорание происходит в сверхзвуковом потоке воздуха
Скорость звука — Расстояние, пройденное за единицу времени звуковой волной, распространяющейся через упругую среду
Истинная воздушная скорость
По порядку величины (скорости)

Примечания

^ ^а ^б Янг, Дональд Ф . ^а ^б ^c Олсон, Уэйн М. (2002). «AFFTC-TIH-99-02, Летные испытания самолета.» (PDF ). Центр летных испытаний ВВС, авиабаза Эдвардс, Калифорния, ВВС США. В архиве 4 сентября 2011 г. Wayback Machine

внешняя ссылка

Набор инструментов для газовой динамики Рассчитайте число Маха и параметры нормальной ударной волны для смесей идеального и несовершенного газов.
Страница НАСА о числе Маха Интерактивный калькулятор числа Маха.
Калькулятор стандартной атмосферы NewByte и конвертер скорости

Названа планируемая скорость российско-индийской гиперзвуковой ракеты — Газета.Ru

Названа планируемая скорость российско-индийской гиперзвуковой ракеты — Газета.Ru | Новости

Явка избирателей в ЛНР за два дня голосования на референдуме на 20:00… 20:56

Замгоссекретаря США: Штаты обеспокоены тем, что РФ рассматривает вопрос о применении… 20:56

В Уфе двухлетняя девочка выпала из окна третьего этажа 20:55

Глава МИД России призвал ООН мобилизовать усилия для преодоления энергетического. .. 20:55

Турция и ООН нашли варианты вывода российских удобрений на рынки 20:53

Овечкин о новом сезоне НХЛ: главное, чтобы все были здоровы 20:51

Экс-игрок «Зенита» Лепехин: возможно, это поколение официальные матчи сборной… 20:45

В Саратове девочка провалилась в канализацию и попала в больницу 20:41

Минцифры ответило главе СПЧ о на призыв о выборочной «брони»… 20:37

ТАСС: процедура вхождения новых территорий в состав России может состояться… 20:37

23 августа 2020, 12:02 Новости

100%

Совместная разработка России и Индии — гиперзвуковая ракета «БраМос» — должна по итогам создания иметь скорость в 7 Махов. Об этом сообщил ТАСС представитель российско-индийского предприятия «БраМос» Правин Патхак.

«В течение всего полета у ракеты будет работать двигатель. На первом этапе мы рассчитываем на скорость 5-6 Махов, мы достигнем этого намного раньше. На втором этапе — немного попозже, — мы рассчитываем выйти на 6-7 Махов», — сказал он.

Один Мах — это примерно 340 м/с (1224 км/ч). Соответственно, новейшая гиперзвуковая ракета сможет двигаться со скоростью 8568 км/ч.

НОВОСТИ ПО ТЕМЕ:

— Многослойная ПРО: как США будут защищаться от ракет

— США и Япония создают средство против ракет России

— Проектирование российской сверхтяжелой ракеты завершат осенью 2021 года

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Картина дня

Военная операция РФ на Украине. День 213-й

Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 213-й день

08:27

Глава СПЧ Фадеев пожаловался Шойгу на формальный подход военкоматов к мобилизации

В письме он просит срочного урегулирования возникающих проблем

19:04

Референдумы в ДНР, ЛНР, Херсонской и Запорожской областях о вхождении в состав РФ. День второй

В ДНР, ЛНР, Херсонской и Запорожской областях начались референдумы о присоединении к России. Онлайн