Сверхзвуковая скорость единица измерения мах. Гиперзвуковая гонка вооружений. Очень краткая справка

Эрнст Мах. Идеалист с материалистическими наклонностями:-).

В сегодняшней небольшой статье немного пройдемся по теоретическим основам и коснемся одной из важнейших характеристик полета летательных аппаратов на большой скорости, в том числе и сверхзвуковой.

Сверхзвук и число Маха … Эти два понятия довольно тесно связаны и в наше время нет, наверное, ни одного человека, который бы так или иначе не слышал о числе М . Обычно этот термин сопровождает характеристики любого сверхзвукового (и даже просто скоростного) самолета. А самолетов таких у в мире сейчас немало и число их, я думаю, вряд ли будет уменьшаться:-).

Но ведь еще совсем не так давно теория сверхзвуковых течений была именно теорией, к тому же делающей, всего лишь, первые шаги. Фундаментальные основы она начала приобретать только около 140 лет назад, когда немецкий ученый и философ Эрнст Мах занялся исследованиями аэродинамических процессов при сверхзвуковом движении тел. В тот период он открыл и исследовал некоторые явления аэродинамики сверхзвука, получившие впоследствии свое название в его честь. В их ряду стоит и число Маха .

Интересен тот факт, что в советской науке (и в научной литературе, в особенности до войны и сразу после нее) этот термин часто употреблялся либо без расшифровки (просто число М, слово «Мах» не употеблялось), либо с использованием второй фамилии - Маиевский. То есть число Маха-Маиевского .

Все это было следствием нашего тогдашнего идеологического состояния. Эрнст Мах по своим философским взглядам (он был, по словам В.И.Ленина «субъективным идеалистом») не очень-то вписывался в рамки марксистско-ленинской философии, а Н.В.Маиевский был русским ученым, который занимался, в частности, проблемами внешней баллистики.

Внешняя баллистика — наука, исследующая движение тел после их выхода из устройства, придавшего им это движение, то есть, например, полет снаряда после его выхода из ствола артиллерийского орудия. Снаряд при этом летит с очень большой скоростью, в том числе и сверхзвуковой.

Вполне закономерно, что Н.В.Маиевский в своих исследованиях и разработках (передовых для своего времени и ставших впоследствии фундаментальными) оперировал понятием, аналогичным числу Маха , причем лет на 15 раньше своего немецкого коллеги.

А самое главное (для официальной идеологии:-)) было то, что русский ученый не был философом 🙂 и не имел взглядов, противоречащих марксистско-ленинской науке 🙂 …

Однако, как бы то ни было, сегодня едва ли не самое главное определение для сверхзвука носит имя (точнее фамилию:-)) немца Эрнста Маха. И само по себе это слово уже давно перестало быть просто фамилией. Мах, он мах и есть 🙂 . Только скорость, только полет 🙂 …

Вернемся, тем не менее, к конкретике. Что же такое это самое число М , и зачем оно вообще-то нужно в авиации? Ведь летали же себе люди раньше на дозвуковых скоростях безо всяких чисел Маха, да и сейчас подавляющее большинство летательных аппаратов на земле - дозвуковые. Однако, не все так просто, как выглядит:-).

При любом полете аппарата тяжелее воздуха одним из самых важных его параметров является . Способов измерения скорости на сегодняшний день, вобщем-то, предостаточно:-). Для примера, параметры движения самолета относительно воздушной среды можно измерить следующими способами: ультразвуковой, термодинамический, тепловой, турбинный, манометрический.

А (то есть скорость относительно земли) можно измерить допплеровским, корелляционным, радиационным способом, а также способом визирования земной поверхности.

Но самый, так сказать, простой и логичный, давно применяющийся, а поэтому, естественно, проработанный и привычный все же аэрометрический (точнее говоря, аэродинамический) способ. С его помощью как раз и замеряется воздушная скорость самолета и число Маха .

Однако способ этот имеет определенные недостатки. Сам принцип его достаточно прост, и о нем мы уже . Воздух, набегая на летательный аппарат, в результате своего движения обладает некоторой кинетической энергией или, попросту говоря, скоростным напором (ρV²/2 ).

Попадая в приемник воздушного давления ( , или ) он тормозится, и его напор превращается в давление на мембрану стрелочного прибора-указателя. Чем быстрее летит самолет, тем больше скоростной напор, тем большую скорость показывает стрелка прибора. То есть, вроде бы, все как по нотам.

Но не тут-то было:-). Пока летательный аппарат летит не очень быстро (примерно до 400 км/ч) и не слишком высоко (тысяч где-то до 2-ух, 3-х) все действительно разворачивается просто и закономерно. А далее ноты начинают врать:-)…

Воздух взаимодействует с аэродинамическими поверхностями самолета, определяя тем самым параметры его полета. А эти параметры зависят от параметров состояния воздуха, как газа, которые, конечно, зависят от условий, в которых находится данный объем газа.

Например, с высотой падают . А чем плотность ниже, тем меньше будет скоростной напор, с которым набегающий поток давит на мембрану указателя скорости.

То есть получается, что если прибор в кабине пилота показывает одинаковую скорость на высотах, к примеру, 2000 м и 10000 м (), то на самом деле это означает, что самолет на 10000 м относительно воздуха (и земли, конечно, тоже:-)) движется значительно быстрее (). Все из-за того, что воздух на высоте разрежен.

Плюс еще такая, не совсем, мягко говоря, удобная для полета вещь, как сжимаемость . Воздух — это газ, и, как любой газ, его можно при определенных условиях сжать, тем самым меняя параметры его состояния. Такие условия появляются при обтекании аэродинамических поверхностей на достаточно больших скоростях полета (формально отсчет начинают от 400 км/ч ).

Воздух перестает быть однородной, одинаковой во всех направлениях средой, каковой он считается (хоть и довольно приближенно) для малоскоростных летательных аппаратов. Создаются условия для возникновения так называемых скачков уплотнения, меняются скорости движения воздушного потока на различных участках аэродинамической поверхности (профиля крыла, например), происходит сдвиг точки приложения аэродинамических сил, то есть меняется сам характер обтекания и, в конечном итоге, параметры управляемости летательного аппарата. То есть говоря «умными» терминами теории сверхзвука:-), начинается волновой кризис .

Однако, о нем мы еще будем говорить в дальнейшем. А пока можно заметить, что все эти процессы зависят от параметров воздушной среды и технико-конструктивных свойств самого летательного аппарата.

Чтобы описать аэродинамические свойства самолета во взаимодействии со средой, одной скорости движения бывает недостаточно. Ведь ее измеренная величина, качественно сама зависящая от параметров этой среды, не всегда характеризует истинную картину обтекания (как в примере выше).

Здесь нужен такой критерий, который бы учитывал «в себе» параметры потока и, опираясь на который, можно было бы всегда правильно охарактеризовать аэродинамические свойства летательного аппарата вне зависимости от условий полета.

Говоря это, я как раз и имею в виду число М . И слово «критерий» употребляю не случайно. Дело в том, что число Маха – это, говоря языком физики, один из критериев подобия в газовой динамике .

Смысл этого слегка замысловатого названия на самом деле прост и заключается в том, что если две или более физические системы имеют однотипные критерии подобия, равные по величине, то это означает, что рассматриваемые системы подобны , то есть похожи или, говоря совсем упрощенно (:-)) одинаковы.

Применительно к нашему авиационному случаю это может выглядеть, например, так. Воздушный поток на двух различных высотах (допустим те же 2000 и 10000 м), взаимодействующий с нашим летательным аппаратом – это и есть две физические системы.

Однако, если на этих высотах одинаковы, то это вовсе не означает, что указанное взаимодействие тоже будет одинаковым, скорее как раз наоборот. То есть скорость не может быть критерием подобия, и эти две системы в такой ситуации вовсе не подобны.

Однако, если мы говорим о том, что самолет на различных высотах (и вообще в различных условиях) летит с одинаковым числом Маха, то вполне правомерно утверждать, что условия обтекания и аэродинамические свойства на этих высотах (в этих условиях) будут одинаковы.

Здесь обязательно стоит сказать, что это утверждение, несмотря на свою верность, опирается, однако, на немалые упрощения. Первое – это то, что число Маха , хоть и основной для нас критерий подобия в газодинамике, но не единственный. А второе исходит из определения самого числа М .

Эрнст Мах, проводя свои исследования, вряд ли задумывался о применении их результатов в авиации:-). Ее тогда попросту не было. Определение было чисто научным и физически точным. Число Маха – это безразмерная величина, равная отношению скорости потока в данной точке движущейся газовой среды к скорости звука в этой точке.

То есть М = V/ a , где V – скорость потока в м/с, а – скорость звука в м/с. Таким образом число М как бы учитывает в себе скорость движения плюс изменение параметров воздушной среды через скорость звука, которая как раз от этих параметров и зависит.

Число Маха величина безразмерная. В единицах скорости выразить его невозможно, и перевод его в линейную скорость нецелесообразен из-за непостоянства скорости звука. Скорость летательного аппарата, используя число М , можно выразить только качественно, то есть оценивая, во сколько раз скорость самолета больше, либо меньше скорости звука.

При этом формат записи значений может быть как с использованием знака равенства, так и без него. Например запись М3 (как и М=3) может означать, что скорость летательного аппарата превысила скорость звука в три раза.

Упрощения применительно к авиации состоят в том, что скорость потока заменена на скорость движения физического тела в газовой среде, то есть имеется в виду движения самолета. За скорость звука принимается скорость звука на высоте полета. При этом, однако, не учитывается, что поток возле тела сложной формы, коим летательный аппарат и является:-), может иметь самые различные значения вблизи различных участков поверхности этого тела.

Указатель числа М на приборной доске сверхзвукового "Конкорда" (правый нижний угол). Над ним указатель скорости.

Однако, несмотря на достаточную некорректность упрощений, концепция числа Маханашла в авиации очень широкое применение. Причем не только на сверхзвуковых самолетах, для которых сведения о числе М , так сказать, жизненно необходимы:-), но и на многих дозвуковых современных самолетах.

Ведь скорости их, хоть и дозвуковые, достаточно велики. К тому же практические высоты полетов тоже немаленькие. Так как скорость звука с высотой ощутимо падает, то возникает целесообразность на больших высотах использовать при пилотировании число Маха .

Для этого есть, по крайней мере, две причины. Во-первых, из-за большой разницы , о чем я упоминал выше (лишние погрешности, к тому же очень ощутимые, никому не нужны:-)), а, во-вторых, для возможности оценки приближения волнового кризиса.

Дело в том, что для каждого типа летательного аппарата его проявления имеют место при определенных значениях числа М. В связи с этим практически все современные лайнеры имеют полетные ограничения по числу Маха для обеспечения устойчивого управления. Пилот при управлении самолетом следит за тем, чтобы это ограничение не было превышено.

Указатель приборной скорости и числа М (в центре) на приборной доске самолета ЯК-42.

Указатель истинной воздушной скорости и числа М (в центре) на приборной доске Boeing-747.

Таким образом число М - это не скорость в чистом виде, но, тем не менее, важный параметр, позволяющий экипажу правильно оценивать условия полета и осуществлять безопасное и точное управление летательным аппаратом.

Для получения информации о числе Маха практически все современные скоростные самолеты имеют в кабине экипажа указатель числа М. В просторечии его иногда именуют махметром . В большинстве случаев он представляет собой стрелочный указатель по типу указателя скорости. Такие приборы могут выдавать либо только значения числа Маха, либо могут быть объединены (скомбинированы) с указателем скорости, истинной или приборной.

Указатель числа М.

Указатель скорости УС-1600.

Указатель истинной скорости и числа М УСИМ-И. Такого типа указатель стоит на самолете МИГ-25.

Указатель истинной скорости и числа М (слева вверху) на приборной доске сверхзвукового МИГ-25.

Часто указатели числа М выполняют со специальным сигнализатором , который в нужный момент выдает предупреждение экипажу о превышении какого-либо порогового значения этого числа.

МС-1. Указатель числа М с электрической сигнализацией.

По своей конструкции и принципу действия указатель числа М вобщем-то аналогичен . Но для учета изменения условий с высотой в него добавлена анероидная коробка , реагирующая на изменение давления.

Кинематическая схема указателя числа М.

Подавляющее большинство современных самолетов летает все-таки на дозвуке . Этому режиму соответствует число Маха менее 0,8 . Следующие режимы полета, на которых М принимает значения от 0,8 до 1,2 объединены под названием трансзвук . А когда число М меняется от 1,0 до 5,0 , то это уже чистый сверхзвук , зона сверхзвукового полета современных военных самолетов.

Есть, правда, экземпляры напрямую к армии не относящиеся, более того достигающие скоростей, на которых число Маха превышает пять единиц. Это уже зона гиперзвука . Однако говорить об этих полуэкзотических аппаратах и режимах их полета мы будем уже в следующих статьях общей темы, посвященной сверхзвуку.

До новых встреч:-).

Фотографии кликабельны .

Скорость 2.5 маха — сколько это км\ч или м\с? ..

1. Так есть общие понятия о скорости то есть не зависящих от природы погоды и т д! Что это значит скорость звука это 330 м/с! Сверхзвук это не более 1 мах (330 м/с) то есть да но свыше 660 м/с (2376 км/ч) то есть (ло) с 1 мах до 2 мах покрыт динамо-кинетической ударной волной (Кавитацией) своего рода а после сверх-ускорения до и при достижении Гиперзвука Кавитацию вытягивает до того момента пока окружающая воздушная смесь нагреется в последствии потеряет свою плотность почти в 5 раз что говорит о том что (летательный объект) выйдет на скорость свыше 10 мах (36000 км/ч) но при этом лучше поставить кавитатор способный покрыть корпус (Л О) электро-магнитным полем что приведт к более безопасным полтам как самого (Л О) и так и эго экипажа и пассажиров!!! И ещ когда мы говорим о скоростях подобным скорости звука и выше мы подразумеваем по этапное повышение значения скорости а не их рост по эспоненте то есть 1 мах 330 м/с 2 мах 660 м/с 3 мах и выше это от 3600 км/ч или 1000 (990) м/с! А все скоростные величины свыше гиперзвука должны носить названия выходящие за привычные рамки как обозначений так и самой скорости!!! То есть звук, сверх звук, гипер звук, ультра звук, мега звук и т д!!!
2. Зачем писать, если не правильно?
3. 1 Мах — 330 м/сек или 1080 км/ч
   2,5 М = 2700 км/ч

   ЧИСЛО МАХА, отношение скорости тела или ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ (газа или жидкости) к скорости звука в окружающей среде. Таким образом, число Маха, равное 1, выражает локальную скорость ЗВУКА. Самолет, летящий со скоростью ниже 1 Маха, считается дозвуковым, т. е. летящим со скоростью меньше скорости звука. СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОЛЕТ означает полет со скоростью выше 1 Маха. Числа Маха названы в честь Эрнста МАХА, который исследовал сверхзвуковые скорости и ударные волны.
   http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/5531/число маха

4. Для понимания числа Маха неспециалистами очень упрощнно можно сказать, что численное выражение числа Маха зависит, прежде всего, от высоты полта (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, самолт), делнная на скорость звука в конкретной среде, поэтому зависимость является обратно пропорциональной. У земли скорость, соответствующая 1 Маху, будет равна приблизительно 340 м/с (скорость, с которой люди привычно считают расстояние приближающейся грозы, измеряя время от вспышки молнии до дошедших раскатов грома) или 1224 км/ч. На высоте 11 км из-за падения температуры скорость звука ниже около 295 м/с или 1062 км/ч.
5. 1 мах — это одна скорость звука, равная 330 м/с =gt; 2,5 маха — это 835 м/с
6. Нельзя сказать, не зная высоты.
   Скорость звука в воздухе на различной высоте над уровнем моря. При 15 C и 760 мм рт. ст. (101325 Па) на уровне моря.
   Скорость звука в воздухе на различной высоте над уровнем моря. При 15 C и 760 мм рт. ст. (101325 Па) на уровне моря. Высота, м Скорость звука, м/с
   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

avia-su.ru

Двухмоторный истребитель производства КБ Сухого был принят на вооружение ВВС СССР в 1985 году, хотя совершил первый полет еще в мае 1977 года.

Этот самолет может достигать максимальной сверхзвуковой скорости 2,35 Маха (2500 км/ч), что в два с лишним раза быстрее скорости звука.

Су-27 заработал репутацию одной из самых боеспособных единиц своего времени, а некоторые модели до сих пор используются в армиях России, Беларуси и Украины.

www.f-16.net

Тактический ударный самолет разработан в 1960-х годах General Dynamics. Рассчитанный на двух членов экипажа, первый самолет поступил на вооружение ВВС США в 1967 году, и был использован для стратегических бомбардировок, разведки и радиоэлектронной борьбы. F-111 был в состоянии развить скорость 2,5 Маха (2655 км/ч), или в 2,5 раза больше скорости звука.

letsgoflying.wordpress.com

Двухмоторный тактический истребитель разработан компанией МакДоннелл Дуглас в 1967 году. Всепогодный самолет предназначен для захвата и поддержания превосходства в воздухе над вражескими силами во время воздушного боя. F-15 Eagle совершил первый полет в июле 1972 года и официально поступил на вооружение в ВВС США в 1976 году.

F-15 способен летать на скоростях, превышающих 2,5 Маха (2655 км/ч), и считается одним из самых успешных самолетов из когда-либо созданных. F-15 Eagle, как ожидается, будет на службе ВВС США до 2025. Сейчас истребитель экспортируется в ряд зарубежных стран, включая Японию, Израиль и Саудовскую Аравию.

airforce.ru

Большой, двухмоторный сверхзвуковой самолет производства КБ Микояна предназначен для перехвата иностранных самолетов на высоких скоростях. Самолет совершил первый полет в сентябре 1975 года, и был принят на вооружение ВВС в 1982 году.

МиГ-31 достигает скорости 2,83 Маха (3000 км/ч) и был способен летать на сверхзвуковых скоростях даже на малых высотах. МиГ-31 по-прежнему на службе в ВВС России и Казахстана.

XB-70 newspaceandaircraft.com

Самолет с шестью двигателями XB-70 Valkyrie был разработан компанией North American Aviation в конце 1950-х. Самолет был построен как прототип для стратегического бомбардировщика с ядерными бомбами.

XB-70 Valkyrie достиг своей расчетной скорости 14 октября 1965 года, когда он достиг 3,02 Маха (3219 км/ч), на высоте 21300 м над базе ВВС Эдвардс в Калифорнии.

Два XB-70 были построены и использовались в испытательных полетах с 1964 по 1969 год. Один из прототипов потерпел крушение в 1966 году после столкновения в воздухе, а другой XB-70 выставлен на обозрение в Национальном музее ВВС США в Дейтоне, штат Огайо.

Bell X-2 Starbuster

X-2 wikipedia.org

Самолет с ракетным двигателем — совместная разработка Bell Aircraft Corporation, ВВС США и Национального консультативного комитета по аэронавтике (предшественник NASA) в 1945 году. Самолет был построен для исследования аэродинамических свойств при сверхзвуковом полете в диапазоне 2 и 3 Маха.

X-2 по прозвищу Starbuster совершил первый полет в ноябре 1955 года. В следующем году, в сентябре 1956-го, капитан Милберн за штурвалом смог развить скорость 3,2 Маха (3370 км/ч) на высоте 19800 м.

Вскоре после достижения этой максимальной скорости самолет стал неуправляем и упал. Это трагическое происшествие поставило крест на программе X-2.

airforce.ru

Самолет производства Микояна-Гуревича был предназначен для перехвата вражеских самолетов на сверхзвуковых скоростях и сбора разведывательных данных. МиГ-25 является одним из самых быстрых военных самолетов, введенных в эксплуатацию. МиГ-25 совершил первый полет в 1964 году и впервые был использован советскими ВВС в 1970 году.

МиГ-25 имеет невероятную максимальную скорость — 3,2 Маха (3524 км/ч). Самолет все еще находится на службе ВВС России, а также используется в ряде других стран, в том числе ВВС Алжира и сирийских ВВС.

wikipedia.org

Прототип самолета, разработанный корпорацией Lockheed в конце 50-х — начале 60-х. Самолет был построен для перехвата вражеских самолетов на скорости 3 Маха.

Тестирование YF-12 проходило на Area 51, ​​сверхсекретном полигоне ВВС США, которому уфологи приписывали связь с инопланетянами. YF-12 совершил первый полет в 1963 году и развил максимальную скоростью 3,2 Маха (3330 км/ч) на высоте 24400 м. ВВС США в конце концов отменили программу, но YF-12 еще сделал ряд научно-исследовательских рейсов для ВВС и NASA. Окончательно самолет прекратил полеты в 1978 году.

(Bairstow , обозначение $\backslash mathsf\{Ba\}$), а в советской послевоенной научной литературе и, в частности, в советских учебниках тысяча девятьсот пятидесятых годов - название число Маиевского (число Маха - Маиевского ) по имени основателя русской научной школы баллистики , пользовавшегося этой величиной, вместе с этим обозначение $\backslash mathsf\{M\}$ употребляется без специального названия , это частные проявления кампании «борьбы с космополитизмом» .

Число Маха в газовой динамике

Число Маха

$\backslash mathsf\{M\}=\backslash frac\{v\}\{a\},$

где $v$ - скорость потока, а $a$ - местная скорость звука,

является мерой влияния сжимаемости среды в потоке данной скорости на его поведение: из уравнения состояния идеального газа следует, что относительное изменение плотности (при постоянной температуре) пропорционально изменению давления:

$\backslash frac\{d\backslash rho\}\{\backslash rho\}\backslash sim\backslash frac\{dp\}\{p\},$

из закона Бернулли разность давлений в потоке $dp\backslash sim\backslash rho\; v^2$, то есть относительное изменение плотности:

$\backslash frac\{d\backslash rho\}\{\backslash rho\}\backslash sim\backslash frac\{dp\}\{p\}\backslash sim\backslash frac\{\backslash rho\; v^2\}\{p\}.$

Поскольку скорость звука $a\backslash sim\backslash sqrt\{p/\backslash rho\}$, то относительное изменение плотности в газовом потоке пропорционально квадрату числа Маха:

$\backslash frac\{d\backslash rho\}\{\backslash rho\}\backslash sim\backslash frac\{v^2\}\{a^2\}=\backslash mathsf\{M\}^2.$

Наряду с числом Маха используются и другие характеристики безразмерной скорости течения газа:

коэффициент скорости

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

и безразмерная скорость

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

где $v\_K$ - критическая скорость,

$v\_\backslash max$ - максимальная скорость в газе, $\backslash gamma=\backslash frac\{c\_p\}\{c\_v\}$ - показатель адиабаты газа, равный отношению удельных теплоёмкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.

Важность величины числа Маха

Важное значение числа Маха объясняется тем, что оно определяет, превышает ли скорость течения газовой среды (или движения в газе тела) скорость звука или нет. Сверхзвуковые и дозвуковые режимы движения имеют принципиальные различия; для авиации это различие выражается в том, что при сверхзвуковых режимах возникают узкие слои быстрого значительного изменения параметров течения (ударные волны), приводящие к росту сопротивления тел при движении, концентрации тепловых потоков у их поверхности и возможности прогорания корпуса тел и тому подобное.

Предельно упрощённое объяснение числа Маха

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 340 м/с (скорость, с которой люди привычно считают расстояние приближающейся грозы, измеряя время от вспышки молнии до дошедших раскатов грома) или 1224 км/ч. На высоте 11 км из-за падения температуры скорость звука ниже - около 295 м/с или 1062 км/ч.

Такое объяснение не может использоваться для каких бы то ни было математических расчётов скорости или иных математических операций по аэродинамике.

См. также

Напишите отзыв о статье "Число Маха"

Литература

• Число Маха // Физическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1988.
• ГОСТ 25431-82 Таблица динамических давлений и температур торможения воздуха в зависимости от числа Маха

Примечания

Понятия Числа Аббе · Альфвена · Архимеда · Атвуда · Багнольда · Био · Бонда/Этвёша · Бринкмана · Булыгина · Вайсенберга · Вебера · Галилея · Гартмана · Гей-Люссака · Грасгофа · Гретца · Гуше · Дамкёлера · Деборы · Дерягина · Дина · Каулинга · капиллярности · Кармана · Квантовое число · Келегана - Карпентера · 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 · Отрывок, характеризующий Число Маха В первый раз, как молодое иностранное лицо позволило себе делать ей упреки, она, гордо подняв свою красивую голову и вполуоборот повернувшись к нему, твердо сказала: – Voila l"egoisme et la cruaute des hommes! Je ne m"attendais pas a autre chose. Za femme se sacrifie pour vous, elle souffre, et voila sa recompense. Quel droit avez vous, Monseigneur, de me demander compte de mes amities, de mes affections? C"est un homme qui a ete plus qu"un pere pour moi. [Вот эгоизм и жестокость мужчин! Я ничего лучшего и не ожидала. Женщина приносит себя в жертву вам; она страдает, и вот ей награда. Ваше высочество, какое имеете вы право требовать от меня отчета в моих привязанностях и дружеских чувствах? Это человек, бывший для меня больше чем отцом.] Лицо хотело что то сказать. Элен перебила его. – Eh bien, oui, – сказала она, – peut etre qu"il a pour moi d"autres sentiments que ceux d"un pere, mais ce n"est; pas une raison pour que je lui ferme ma porte. Je ne suis pas un homme pour etre ingrate. Sachez, Monseigneur, pour tout ce qui a rapport a mes sentiments intimes, je ne rends compte qu"a Dieu et a ma conscience, [Ну да, может быть, чувства, которые он питает ко мне, не совсем отеческие; но ведь из за этого не следует же мне отказывать ему от моего дома. Я не мужчина, чтобы платить неблагодарностью. Да будет известно вашему высочеству, что в моих задушевных чувствах я отдаю отчет только богу и моей совести.] – кончила она, дотрогиваясь рукой до высоко поднявшейся красивой груди и взглядывая на небо. – Mais ecoutez moi, au nom de Dieu. [Но выслушайте меня, ради бога.] – Epousez moi, et je serai votre esclave. [Женитесь на мне, и я буду вашею рабою.] – Mais c"est impossible. [Но это невозможно.] – Vous ne daignez pas descende jusqu"a moi, vous… [Вы не удостаиваете снизойти до брака со мною, вы…] – заплакав, сказала Элен. Лицо стало утешать ее; Элен же сквозь слезы говорила (как бы забывшись), что ничто не может мешать ей выйти замуж, что есть примеры (тогда еще мало было примеров, но она назвала Наполеона и других высоких особ), что она никогда не была женою своего мужа, что она была принесена в жертву. – Но законы, религия… – уже сдаваясь, говорило лицо. – Законы, религия… На что бы они были выдуманы, ежели бы они не могли сделать этого! – сказала Элен. Важное лицо было удивлено тем, что такое простое рассуждение могло не приходить ему в голову, и обратилось за советом к святым братьям Общества Иисусова, с которыми оно находилось в близких отношениях. Через несколько дней после этого, на одном из обворожительных праздников, который давала Элен на своей даче на Каменном острову, ей был представлен немолодой, с белыми как снег волосами и черными блестящими глазами, обворожительный m r de Jobert, un jesuite a robe courte, [г н Жобер, иезуит в коротком платье,] который долго в саду, при свете иллюминации и при звуках музыки, беседовал с Элен о любви к богу, к Христу, к сердцу божьей матери и об утешениях, доставляемых в этой и в будущей жизни единою истинною католическою религией. Элен была тронута, и несколько раз у нее и у m r Jobert в глазах стояли слезы и дрожал голос. Танец, на который кавалер пришел звать Элен, расстроил ее беседу с ее будущим directeur de conscience [блюстителем совести]; но на другой день m r de Jobert пришел один вечером к Элен и с того времени часто стал бывать у нее. В один день он сводил графиню в католический храм, где она стала на колени перед алтарем, к которому она была подведена. Немолодой обворожительный француз положил ей на голову руки, и, как она сама потом рассказывала, она почувствовала что то вроде дуновения свежего ветра, которое сошло ей в душу. Ей объяснили, что это была la grace [благодать]. Потом ей привели аббата a robe longue [в длинном платье], он исповедовал ее и отпустил ей грехи ее. На другой день ей принесли ящик, в котором было причастие, и оставили ей на дому для употребления. После нескольких дней Элен, к удовольствию своему, узнала, что она теперь вступила в истинную католическую церковь и что на днях сам папа узнает о ней и пришлет ей какую то бумагу. Все, что делалось за это время вокруг нее и с нею, все это внимание, обращенное на нее столькими умными людьми и выражающееся в таких приятных, утонченных формах, и голубиная чистота, в которой она теперь находилась (она носила все это время белые платья с белыми лентами), – все это доставляло ей удовольствие; но из за этого удовольствия она ни на минуту не упускала своей цели. И как всегда бывает, что в деле хитрости глупый человек проводит более умных, она, поняв, что цель всех этих слов и хлопот состояла преимущественно в том, чтобы, обратив ее в католичество, взять с нее денег в пользу иезуитских учреждений {о чем ей делали намеки), Элен, прежде чем давать деньги, настаивала на том, чтобы над нею произвели те различные операции, которые бы освободили ее от мужа. В ее понятиях значение всякой религии состояло только в том, чтобы при удовлетворении человеческих желаний соблюдать известные приличия. И с этою целью она в одной из своих бесед с духовником настоятельно потребовала от него ответа на вопрос о том, в какой мере ее брак связывает ее. Они сидели в гостиной у окна. Были сумерки. Из окна пахло цветами. Элен была в белом платье, просвечивающем на плечах и груди. Аббат, хорошо откормленный, а пухлой, гладко бритой бородой, приятным крепким ртом и белыми руками, сложенными кротко на коленях, сидел близко к Элен и с тонкой улыбкой на губах, мирно – восхищенным ее красотою взглядом смотрел изредка на ее лицо и излагал свой взгляд на занимавший их вопрос. Элен беспокойно улыбалась, глядела на его вьющиеся волоса, гладко выбритые чернеющие полные щеки и всякую минуту ждала нового оборота разговора. Но аббат, хотя, очевидно, и наслаждаясь красотой и близостью своей собеседницы, был увлечен мастерством своего дела.

Lockheed Martin’s Skunk Works подтвердили, что разрабатывают SR-72, самолет-шпион. Преемник SR-71 Blackbird, выдавал 3.5 Маха (2200 миль в час), SR-72, станет гиперзвуковым беспилотным самолетом, который будет способен на скорость 6 Маха, или просто 4500 миль в час. На гиперзвуковой скорости, SR-72 будет способен пересечь любой материк всего за час. Таким образом, если они расположены на стратегических авианосцах США по всему миру. они смогут прибыть и атаковать любую точку на Земле всего за час. Есть подозрения, что гиперзвуковой двигатель SR-72 (некое подобие ГПВРД) присоединится к военной программе США, High Speed Strike Weapon (HSSW): это ракеты, которые могут ударить по любой точке планеты всего за несколько минут.

SR-71, или Blackbird, как вы, наверное, знаете, был вершиной военных достижений США во времена Холодной войны. Представленный в 1966, Blackbird, с его гибридными двигателями, был самым быстрым летательным средством, управляемым человеком, пока не был отправлен на пенсию в 1998. Несмотря на огромные размеры (32м длиной, и 17м размахом крыльев), SR-71 вмещал всего 2 человека, и был абсолютно безоружен (но был оснащен камерами, радиоантенной, и другими элементами для разведки). Из-за высоких затрат на использование, и спонсирование более перспективных проектов, вроде UAV, SR-71 был отправлен на пенсию после 32 лет активной службы. Из 32 построенных моделей, 12 было утрачено в результате несчастных случаев, но ни один не был сбит или захвачен противником.

SR-71 Blackbird

SR-72, несмотря на похожее имя, совершенно новый самолет. На данный момент, SR-72 все еще считается концептом, хоть Lockheed уже утвержден на активное производство. Постройка полноценно пилотируемой версии запланирована на 2018 год, а летные испытания - на 2023. Если все пойдет по плану (спонсирование еще не было утверждено), полноразмерный SR-72 (около 30м длиной) будет построен и испытан в 2030 году. Судя по текущему плану, SR-72 будет беспилотным. Это будет очень, очень большой дрон. Он, скорее всего, тоже будет безоружным, но оснащенным полным набором настоящего шпиона. Хотя, еще рано делать какие-либо предположения.

Вид из окна SR-71 на высоте 21000м. Мам, я в космосе!

SR-72, несомненно, будет образцом скрытности, облаченный в монолитные кристаллы титана, покрытые углеродным волокном, его отличительной чертой будет скорость 6 Маха (4567 миль в час, или 7350км/ч). На этой скорости, SR-72 сможет пересечь Атлантику (или Европу, или Китай, или...) приблизительно за час, или облететь планету за 6 часов. На рабочей высоте в 80000 футов (24300м), при скорости 6 Маха, SR-72 будет практически невозможно сбить.

Чтобы достичь 6 Маха, нужно немного поколдовать с аэронавтикой, иначе мы могли бы добиться этой скорости года назад. В принципе, турбовентиляторные двигатели (как в любом большом авиалайнере) могут выдать всего лишь 2.5 Маха. ПВРД может разогнаться в лучшем случае до 4 Маха, но тогда они тоже теряют свою производительность. Чтобы добиться 6 Маха, лаборатория Lockheed Skunk Works (которая занималась разработкой таких светил, как U-2, SR-71, F-22 и F-35), сотрудничает с Aerojet Rocketdyne над созданием турбореактивного двигателя/ГПВРД гибрида, который использует турбину на низких скоростях, и ГПВРД - на высоких. Как и SR-71, эти двигатели будут обладать одним соплом, со своего рода механической системой, которая направляет поток воздуха между двух частей двигателя, таким образом изменяя скорость. Воздушно-реактивный двигатель замедляет входящий воздушный поток на дозвуковых скоростях, а ГПВРД ускоряет его до сверхзвуковых, открывая возможность достижения более высоких скоростей (никто не знает, насколько высоких, но, по крайней мере, 10 Маха).