Avez-vous déjà rêvé d'être pilote ? Sachez qu'un objectif sans plan n'est qu'un désir (les mots du grand classique Antoine de Saint-Exupéry). Il convient de noter qu'il n'était pas seulement un écrivain, mais aussi un pilote professionnel.
Absolument toutes les personnes associées au ciel suivent des cours d'aérodynamique. C'est la science du mouvement de l'air (gaz), qui étudie également l'effet de ce milieu sur les objets profilés. L'une des sections de l'aérodynamique concerne les caractéristiques du vol sur des avions supersoniques. Et ici, l'étudiant verra la lettre M dans toute sa splendeur. Qu'est-ce que cela signifie ?
Très brève référence
La lettre latine M dans les manuels d'aérodynamique n'est rien d'autre que le nombre de Mach. Il désigne le rapport de la vitesse d'écoulement autour d'un objet (par exemple, un avion) à la vitesse locale du son. Il doit son nom dans les travaux aéronautiques au scientifique autrichien Ernst Mach. En termes scientifiques, cela ressemble à ceci:
M=v / a
Ici, v est la vitesse du flux venant en sens inverse, a est la vitesse locale du son. Il convient de noter que les sources étrangères utilisent la vitesse de l'objet, contrairement à la littérature nationale. Une personne qui ne rencontre pas cela dans ses activités professionnelles aura très probablement deux questions. Quelle est la vitesse locale du son ? Pourquoi avons-nous besoin d'un nombre de Mach ?
Prêt pour le décollage
Qu'entend-on par le mot son ? C'est d'abord une vague. Après tout, la source sonore crée des perturbations dans l'environnement, qui sont transmises aux molécules d'air, et ainsi de suite dans une chaîne. Ainsi, à mesure que l' altitude augmente, là où l'atmosphère est plus raréfiée, l'onde sonore se propagera à une vitesse moindre. En conséquence, c'est la vitesse locale du son qui est présente dans la formule du nombre de Mach. Toutes les valeurs pour des hauteurs spécifiques ont déjà été calculées (tableaux spéciaux) - il vous suffit de les remplacer. La vitesse d'écoulement venant en sens inverse est mesurée à l'aide de récepteurs de pression d'air (APS), qui sont installés sur tous les aéronefs. Nous avons maintenant toutes les données, ce qui signifie que nous pouvons facilement calculer le nombre de Mach. Une question juste se pose: "Pourquoi ne pas simplement utiliser la vitesse de vol ?". N'oubliez pas que vous volez avec des nombres M élevés.
Trois, deux, un - c'est parti
Le nombre de Mach dans l'aviation (et pas seulement) joue un rôle énorme. Presque tous les pilotes civils, militaires et de navettes spatiales ne peuvent pas s'en passer. Ce paramètre est tellement important !
Lorsqu'un avion se déplace dans l'espace, les molécules d'air qui l'entourent commencent à "perturber". Si la vitesse de l'avion est faible (M<1, ~ 400 km/h, avion subsonique), alors la densité ambiantel'environnement reste constant. Mais, à mesure que l'énergie cinétique augmente, une partie de celle-ci est dépensée pour comprimer l'espace aérien autour de l'avion. Cet effet de compression dépend de la force avec laquelle l'avion agit sur les molécules d'air. Plus la vitesse est élevée, plus l'air est comprimé.
A vitesse transsonique (~1190 km/h), de petites perturbations sont transmises à d'autres molécules autour de l'avion (plus facile de considérer la surface de l'aile), et à un moment précis, quand à un moment donné la vitesse de l'approche le débit se compare à la vitesse locale du son (M=1, soit le débit, l'avion peut voler à une vitesse inférieure), une onde de choc se produit. Par conséquent, la différence dans la conception des chasseurs est si évidente: leurs ailes, leur queue et leur fuselage, par rapport aux avions subsoniques.
Sur les avions volant avec M<1, mais à grande vitesse (paquebots modernes), cette situation peut également se produire, seule la transition vers la vitesse transsonique entraînera une onde de choc plus forte, une augmentation significative de la traînée, une diminution de ascenseur, perte de contrôle et chute supplémentaire.
Pour de tels aéronefs, les documents d'opération de vol (AFM pour le domestique, FCOM pour l'étranger) indiquent le nombre de Mach critique. Il s'agit de la valeur la plus basse de M à laquelle le flux venant en sens inverse dans n'importe quelle partie de l'avion atteindra la vitesse du son (Mcr). C'est tout le secret !
Au fait, les passagers volants les plus performants de l'Union soviétique ont voyagé plus vitemoderne. Vous ne me croyez pas ?
Le nouveau est oublié depuis longtemps
Les vieux sont plus rapides que les jeunes ! Et ce n'est pas une blague. Un vieil avion oublié de tous était autrefois le vaisseau amiral de l'aviation de l'URSS. Son nom était TU-144. C'était (et c'est toujours) le premier avion de ligne supersonique commercial au monde, avec une vitesse maximale de 2 500 km/h. Bien que la carrière de vol du Tu-144 ait été courte, son destin était inextricablement lié au numéro M.
Le deuxième avion similaire était le Concorde franco-britannique. Il est à noter qu'ils ont effectué le premier vol avec une différence de seulement deux mois. Une bonne connaissance de l'aérodynamique aidera les passagers commerciaux à oublier les longs vols transatlantiques. Et les vols d'avions et de vaisseaux spatiaux continueront d'inspirer l'humanité vers de nouvelles découvertes.
