Измерение скорости в махах. Хождение за пять махов
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).
В движущейся среде - назван по имени немецкого учёного Эрнста Маха (нем. E. Mach ).
Историческая справка
Название число Маха и обозначение М предложил в 1929 году Якоб Аккерет . Ранее в литературе встречалось название число Берстоу (Bairstow , обозначение B a {\displaystyle {\mathsf {Ba}}} ), а в советской послевоенной научной литературе и, в частности, в советских учебниках 1950-х годов - название число Маиевского (число Маха - Маиевского ) по имени основателя русской научной школы баллистики , пользовавшегося этой величиной, вместе с этим обозначение M {\displaystyle {\mathsf {M}}} употребляется без специального названия .
Число Маха в газовой динамике
Число Маха
M = v a , {\displaystyle {\mathsf {M}}={\frac {v}{a}},}где v {\displaystyle v} - скорость потока, а a {\displaystyle 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:
d ρ ρ ∼ d p p , {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}},}из закона Бернулли разность давлений в потоке d p ∼ ρ v 2 {\displaystyle dp\sim \rho v^{2}} , то есть относительное изменение плотности:
d ρ ρ ∼ d p p ∼ ρ v 2 p . {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {dp}{p}}\sim {\frac {\rho v^{2}}{p}}.}Поскольку скорость звука a ∼ p / ρ {\displaystyle a\sim {\sqrt {p/\rho }}} , то относительное изменение плотности в газовом потоке пропорционально квадрату числа Маха:
d ρ ρ ∼ v 2 a 2 = M 2 . {\displaystyle {\frac {d\rho }{\rho }}\sim {\frac {v^{2}}{a^{2}}}={\mathsf {M}}^{2}.}Наряду с числом Маха используются и другие характеристики безразмерной скорости течения газа:
коэффициент скорости
λ = v v K = γ + 1 2 M (1 + γ − 1 2 M 2) − 1 / 2 {\displaystyle \lambda ={\frac {v}{v_{K}}}={\sqrt {\frac {\gamma +1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2}}и безразмерная скорость
Λ = v v max = γ − 1 2 M (1 + γ − 1 2 M 2) − 1 / 2 , {\displaystyle \Lambda ={\frac {v}{v_{\max }}}={\sqrt {\frac {\gamma -1}{2}}}{\mathsf {M}}\left(1+{\frac {\gamma -1}{2}}{\mathsf {M}}^{2}\right)^{-1/2},}где v K {\displaystyle v_{K}} - критическая скорость,
v max {\displaystyle v_{\max }} - максимальная скорость в газе, γ = c p c v {\displaystyle \gamma ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}} - показатель адиабаты газа, равный отношению удельных теплоёмкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.Важность значения 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 вещества (то есть скорость, с которой воздух обтекает, например, самолёт), делённая на скорость звука в этом веществе в этих условиях. У земли скорость, при которой число Маха будет равно 1, будет равна приблизительно 340 м/с (скорость, с использованием которой люди оценивают расстояние до 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.
(Bairstow , обозначение ), 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 употребляется без специального названия , это частные проявления кампании «борьбы с космополитизмом» .
Число Маха в газовой динамике
Число Маха
где - скорость потока, а - 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:
из закона Бернулли разность давлений в потоке , то есть относительное изменение плотности:
Поскольку скорость звука , то относительное изменение плотности в газовом потоке пропорционально квадрату числа Маха:
Наряду с числом Маха используются и другие характеристики безразмерной скорости течения газа:
коэффициент скорости
и безразмерная скорость
где - критическая скорость,
- максимальная скорость в газе, - 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
Отрывок, характеризующий Число МахаВ 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. |
Скорость 2.5 маха - сколько это кмч или мс? .. и получил лучший ответ
Ответ от Wuala System[гуру]
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
Ответ от Григорий Васильев
[новичек]
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 приведёт к более безопасным полётам как самого (Л О) и так и эго экипажа и пассажиров!!! И ещё 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!!!
Ответ от ПЕЧЕНЬКА ТЁМА? _?
[новичек]
Ответ от Данил еремеев
[активный]
Зачем писать, если не правильно?
Ответ от Жека - д
[активный]
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.
Скорость 2.5 маха — сколько это км\ч или м\с? ..
- 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!!!
- Зачем писать, если не правильно?
- 1 Мах — 330 м/сек или 1080 км/ч
2,5 М = 2700 км/чЧИСЛО 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 - 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.
- 1 мах — это одна скорость звука, равная 330 м/с =gt; 2,5 маха — это 835 м/с
- 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