Mach Hastighet er når et objekt beveger seg raskere enn lydens hastighet. For normale og tørre forhold og temperatur på 68 grader F, dette er 768 km / t, 343 m/s, 1,125 m/s, 667 knop, eller 1,235 km/t.
Hvis du noensinne har sett en film med jagerfly i det, sjansene er du har hørt dem snakke om Mach tall. Ennå mens piloter i disse filmene vil rutinemessig snakk om fly reiser i Mach 2-eller 3-hva betyr det i virkeligheten?, Som det viser seg, Mach tall antyder ikke en fastsatt hastighet, og to forskjellige fly kan faktisk være på samme Mach tall når du er i bevegelse på ulike hastigheter.
til Slutt, Mach-tall er definert av deres forhold til lydens hastighet. Men lydens hastighet er ikke konstant og kan faktisk variere sterkt avhengig av ting som de atmosfæriske forhold som er observert på et bestemt sted og en bestemt tid.
Hva Er Mach 1?,
Mach tall ble skapt takket være arbeidet til Ernst Mach, en Østerriksk fysiker. Mens Mach bidratt mye til felt av kosmologi og optikk, han var den første beskriver lydens hastighet, så vel som hva som skjer når et objekt overstiger lydens hastighet. Mach bemerket at når objekter å akselerere raskere enn lydens hastighet, et interessant fenomen oppstår.
Som et fly tilnærminger lydens hastighet, lydbølgene som sendes ut fra fly-selv ikke kan komme i forkant av flyet., Dette fører til at lydbølger til å hope seg opp og akkumuleres i en kjegle av lyd som er rett bak flyet. Som flyet passerer et område, alle akkumulerte lyd er utgitt samtidig som membran av lyd utvider seg raskt. Dette er den mekanismen som skaper soniske lenser.
Mach 1 refererer til det punktet hvor et fly overskrider lydens hastighet, og skaper en sonic boom., Hva er den nøyaktige hastigheten til lyden? Dette spørsmålet er vanskeligere å svare på enn du skulle tro, som den nøyaktige hastigheten til lyden er avhengig av en rekke variabler, som gjeldende temperatur og lufttrykk i luften lyden passerer gjennom.
Som en generell regel om, ved en temperatur på 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit), lydens hastighet er ca 331 meter per sekund (1,087 meter per sekund)., Generelt, lyden kan reise raskere i varmere luft, så når en temperatur på 20 grader Celsius (eller 68 grader Fahrenheit) lydens hastighet er på 343 meter (eller 1127 meter) en andre. Merk at tallene som er oppgitt her gjenspeiler lydens hastighet på havet, og i høyereliggende strøk, lydens hastighet blir trinnvis tregere.
Supersonisk Og Hypersoniske Hastigheter
Som dekker Mach 1, men hva med de andre Mach tall? Enkelt sagt, Mach 2 betyr at et fly er på reise to ganger lydens hastighet., Mache 3 betyr at et fly reiser tre ganger lydens hastighet, og så videre. Husk at som Mach 1 disse andre Mach hastigheter er relative, de gjenspeiler to eller tre ganger lydens hastighet i de særlige vilkår. Generelt, er det Mach nummer av et fly kan bestemmes ved å dividere hastighet av håndverket av lydens hastighet på gitt høyde av håndverket.
I form av ulike Mach tall, faller de inn et par forskjellige kategorier. Mach tall kan deles inn i Transonic, Supersonisk, Hypersonic, og Høy-Hypersonic kategorier.,
«de Fleste piloter lære, når de pin-kode på sine vinger og gå ut og komme i en fighter, spesielt, at en ting du ikke gjør det, kan du ikke tro noe noen forteller deg om bord i et fly.»— Chuck Yeager
Mens noe under Mach 1 er vurdert til å være Subsonic, fly som flyr på ca Mach 1 er vurdert til å være Transonic craft. Dette dekker craft flytte på 0,8 til 1,3 Mach., Komprimering effekten av lyden kommer i betraktning rundt Mach 1, og på grunn av den høye dra som er opprettet av komprimering Transonic fly har vanligvis feies vinger for å håndtere dra.
Fra 1.3 Mach til 5,0 Mach finnes Supersoniske utvalg av hastighet, luft oppfører seg ganske annerledes ovenfor Mach 1, så fly som flyr i Supersonisk hastighet må være ekstremt aerodynamisk med skarpe kanter og bevegelig canards., Kontinuerlig shockwaves vil bli generert av flyene beveger seg på Supersoniske hastigheter, noe som nødvendiggjør deres stilige design. Fly som beveger seg på Supersoniske hastigheter må også være utformet med aerodynamisk oppvarming i tankene.
Den aller første Supersoniske fly var Bell X-1, en eksperimentell rocket-powered flyet. De fleste fly som vil overstige Mach 1 vil enten være eksperimentell eller militære craft. Det er sjelden behov for en sivil håndverket for å gå Mach 1 eller høyere, selv om det har vært forsøk på å gjøre Supersonisk passasjerfly reise en real thing., Concorde var en supersonisk passasjerfly, men til syvende og sist det ble besluttet at de operative kostnadene ikke rettferdiggjøre bruken, og prosjektet ble skrinlagt.
The fighter jets som er i stand til å flytte på Supersoniske hastigheter, for eksempel F-15 Eagle eller F-35 Lightning II, må gjøre innrømmelser i sin utforming, slik at de kan fortsatt gå og kjempe i tilstrekkelig grad på lavere hastigheter., «True» Supersonisk jets (jets designet for den viktigste hensikten med å flytte på Supersoniske hastigheter) inkluderer de nevnte Concorde og SR-71 Blackbird.
Den utvalg av hastighet som eksisterer fra Mach 5 til Mach 10 er ansett for å være hypersonic. På Hypersoniske hastigheter, noen av flyet energi vil faktisk opphisse kjemiske forbindelser som utgjør molekyler av oksygen og nitrogen i luften. Dette betyr at flyene designet for å flytte så fort som krever at kjemien i luften tas hensyn til ved utformingen av dem.,
Hypersoniske fly inkluderer X-15 eksperimentell forskning håndverk og Boeing X-37 Orbital Test Vehicle. X-15 satt rekord for høyeste hastighet som noensinne er oppnådd av en bemannede fly på nesten 7,237 kilometer i timen (4,520 miles en time) i 1967, styrt av William J. Knight. I mellomtiden, X-37 er en eksperimentell kjøretøy som brukes av Boeing til å teste gjenbrukbare plass teknologier og utføre eksperimenter i rommet, som deretter kan bli returnert til Jorden.,
en hastighet over Mach 10 er vurdert til å være i Høy-Hypersonic utvalg. På disse hastighetene, aerodynamisk form av et kjøretøy, tar en bit av en baksetet til termisk kontroll, som ren friksjon i atmosfæren kan varme opp et håndverk for ekstreme temperaturer. Høy-Hypersonic design er vanligvis mye blunter enn vanlig Hypersonic eller Supersonisk design.
NASA ‘ s X-43 eksperimentelle craft er en av de raskeste flyet i verden, i stand til å oppnå Høy Hypersoniske hastigheter på rundt Mach 9.6, eller 12,100 kilometer i timen (7,520 MPH) ved høyder på mer enn 30.000 meter (98,400 ft). Det har et særpreget sløv nosecone opprettet for å håndtere den sterke atmosfæriske dra-og-komprimering som flyr på de hastigheter innebærer.,
Som forskere og ingeniører fortsette å jobbe på håndverk i stand til lettere å oppnå supersonisk og hypersoniske hastigheter, flere og flere muligheter er å åpne opp. Forskerne ser i søknader om nye Super og Hypersonic håndverk, og dette inkluderer en mulig fornyelse av Supersoniske passasjerfly reise. I fremtiden kan det også være mulig å reise fra Hong Kong til Los Angeles i løpet av bare fire timer. Bare husk at din Mach hastighet vil være varierende når du gjør det.
Legg igjen en kommentar