Mach hastighed er, når et objekt bevæger sig hurtigere end lydens hastighed. Til normalt og tørt vejr og temperatur på 68 grader F, dette er 768 mph, 343 m/s, 1,125 m/s, 667 knob, eller 1,235 km/t.
Hvis du nogensinde har set en film med jagerfly i det, er chancerne du har hørt dem tale om Mach-tal. Men mens piloter i disse film rutinemæssigt vil tale om fly, der rejser på Mach 2 eller 3, Hvad betyder det i virkeligheden?, Det viser sig, at Mach-numre ikke angiver en indstillet hastighed, og to forskellige planer kan faktisk være på samme Mach-nummer, mens de bevæger sig i forskellige hastigheder.
i sidste ende defineres Mach-numre ved deres forhold til lydens hastighed. Lydens hastighed er imidlertid ikke konstant og kan faktisk svinge meget afhængigt af ting som de atmosfæriske forhold, der observeres på et bestemt sted og et bestemt tidspunkt.
Hvad er Mach 1?,
Mach-numre blev oprettet takket være værket af Ernst Mach, en østrigsk fysiker. Mens Mach bidrog meget til områderne kosmologi og optik, var han den, der først beskrev lydens hastighed, såvel som hvad der sker, når et objekt overstiger lydens hastighed. Mach bemærkede, at når objekter accelererer hurtigere end lydens hastighed, opstår der et interessant fænomen.
når et fly nærmer sig lydens hastighed, kan lydbølgerne, der udsendes af selve flyet, ikke komme foran flyet., Dette får lydbølgerne til at hober sig op og akkumuleres i en kegle af lyd, der dannes direkte bag flyet. Når flyet passerer et område, frigives al den akkumulerede lyd på .n gang, da lydkeglen udvides hurtigt. Dette er den mekanisme, der skaber soniske bomme.
Mach 1 henviser til det punkt, hvor et fly overstiger lydens hastighed, hvilket skaber en sonisk boom., Hvad er den nøjagtige lydhastighed? Dette spørgsmål er vanskeligere at besvare, end man skulle tro, da den nøjagtige lydhastighed er afhængig af en række variabler, som den aktuelle temperatur og lufttryk i den luft, lyden passerer igennem.
Som en generel regel om, at en luft temperatur på 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit), lydens hastighed er ca 331 meter per sekund (1,087 meter per sekund)., Generelt kan lyd rejse hurtigere i varmere luft, så når temperaturen er ved 20 grader Celsius (eller 68 grader Fahrenheit), er lydens hastighed ved 343 meter (eller 1127 fod) et sekund. Bemærk, at tallene her afspejler lydens hastighed ved havoverfladen, og i højere højder bliver lydens hastighed trinvist langsommere.
supersoniske og hypersoniske hastigheder
, der dækker Mach 1, Men hvad med de andre Mach-numre? Kort sagt betyder Mach 2, at et fly rejser to gange lydens hastighed., Mache 3 betyder, at et fly rejser tre gange lydens hastighed og så videre. Husk, at ligesom Mach 1 er disse andre Mach-hastigheder relative, de afspejler to eller tre gange lydens hastighed under de specifikke forhold. Generelt kan Mach-nummeret på et fly bestemmes ved at dividere fartøjets hastighed med lydens hastighed i den givne højde af fartøjet.
med hensyn til de forskellige Mach-numre falder de i et par forskellige kategorier. Mach-numrene kan opdeles i Transoniske, supersoniske, hypersoniske og høj-hypersoniske kategorier.,
“de Fleste piloter lærer, når de pin-koden på deres vinger og gå ud og få en fighter, især, at den ene ting, du ikke gør, behøver du ikke at tro på noget, nogen fortæller dig om et fly.”— Chuck Yeager
Mens noget under Mach 1 anses for at være Supersoniske fly, der flyver på omkring Mach 1, anses for at være Transsoniske håndværk. Dette dækker håndværk, der bevæger sig ved 0.8 til 1.3 Mach., Kompressionseffekten af lyd kommer i betragtning omkring Mach 1, og på grund af det høje træk, der er skabt af kompressionstransoniske fly, har de typisk fejet vinger for at håndtere træk.
Fra 1.3 Mach til 5,0 Mach eksisterer Supersoniske hastighed, luften opfører sig helt anderledes over Mach 1, så fly at flyve med overlydshastighed skal være ekstremt aerodynamisk med skarpe kanter og bevægelige canards., Kontinuerlige chokbølger genereres af fly, der bevæger sig i supersoniske hastigheder, hvilket kræver deres glatte design. Fly, der bevæger sig ved supersoniske hastigheder, skal også designes med aerodynamisk opvarmning i tankerne.
det første supersoniske fly nogensinde var Bell 1-1, et eksperimentelt raketdrevet fly. De fleste fly, der vil overstige Mach 1, vil enten være eksperimentelle eller militære håndværk. Der er sjældent behov for et civilt håndværk at gå Mach 1 eller højere, selvom der har været forsøg på at gøre supersonisk passagerrejse til en rigtig ting., Concorde var et supersonisk passagerfly, men i sidste ende blev det besluttet, at driftsomkostningerne ikke berettigede brugen heraf, og projektet blev skrinlagt.
jagerflyene, der er i stand til at bevæge sig i supersoniske hastigheder, såsom F-15 Eagle eller F-35 Lightning II, skal gøre indrømmelser i deres design, så de stadig kan bevæge sig og kæmpe tilstrækkeligt ved lavere hastigheder., “Ægte” supersoniske jetfly (jetfly designet til hovedformålet med at bevæge sig ved supersoniske hastigheder) omfatter ovennævnte Concorde og SR-71 Blackbird.
det hastighedsområde, der eksisterer fra Mach 5 til Mach 10, anses for at være hypersonisk. Ved hypersoniske hastigheder vil nogle af et flys energi faktisk begejstre de kemiske bindinger, der udgør molekyler af ilt og nitrogen i luften. Dette betyder, at fly, der er designet til at bevæge sig så hurtigt, kræver, at luftens Kemi tages i betragtning, når de designes.,
Hypersonisk fly, omfatter X-15 eksperimentel forskning håndværk og Boeing X-37 Orbital Test Køretøj. X-15 satte rekorden for den højeste hastighed nogensinde opnået af et bemandet fly på næsten 7.237 kilometer i timen (4.520 miles i timen) i 1967, piloteret af .illiam J. Knight. I mellemtiden er Bo-37 et eksperimentelt køretøj, der bruges af Boeing til at teste genanvendelige rumteknologier og udføre eksperimenter i rummet, som derefter kan returneres til jorden.,
enhver hastighed over Mach 10 anses for at være i det høje hypersoniske område. Ved disse hastigheder, den aerodynamiske form af et køretøj tager lidt af et bagsæde til termisk kontrol, da den rene friktion i atmosfæren kan opvarme et fartøj til ekstreme temperaturer. High-Hypersonic designs er normalt meget stumpere end almindelige hypersoniske eller supersoniske designs.
NASA ‘ s X-43 eksperimentelle håndværk er en af de hurtigste fly i verden, i stand til at opnå High-Hypersonisk hastigheder på omkring Mach 9.6, eller 12,100 kilometer i timen (7,520 MPH) i en højde af mere end 30.000 meter (98,400 ft). Det har en kendetegnende stump nosecone skabt til at håndtere den barske atmosfæriske træk og kompression flyvende ved disse hastigheder indebærer.,
da forskere og ingeniører fortsætter med at arbejde på håndværk, der lettere kan opnå supersoniske og hypersoniske hastigheder, åbnes flere og flere muligheder. Forskere undersøger ansøgningerne om nyt Super-og hypersonisk håndværk, og dette inkluderer en mulig genoplivning af supersonisk passagerrejse. I fremtiden kan det endda være muligt at rejse fra Hong Kong til Los Angeles på kun fire timer. Bare husk, at din Mach-hastighed vil svinge, når du gør det.
Skriv et svar