Você já quis ser piloto? Saiba que um objetivo sem plano é apenas um desejo (as palavras do grande clássico Antoine de Saint-Exupery). Vale a pena notar que ele não era apenas um escritor, mas também um piloto profissional.
Absolutamente todas as pessoas associadas ao céu fazem cursos de aerodinâmica. Esta é a ciência do movimento do ar (gás), que também estuda o efeito desse meio em objetos aerodinâmicos. Uma das seções da aerodinâmica são as características do voo em aeronaves supersônicas. E aqui o aluno verá a letra M em todo o seu esplendor. O que significa?
Referência muito breve
A letra latina M nos livros didáticos de aerodinâmica nada mais é do que o número Mach. Denota a razão da velocidade do fluxo em torno de um objeto (por exemplo, uma aeronave) para a velocidade local do som. Deve seu nome em trabalhos de aviação ao cientista austríaco Ernst Mach. Em palavras científicas fica assim:
M=v/a
Aqui, v é a velocidade do fluxo que se aproxima, a é a velocidade local do som. Vale notar que as fontes estrangeiras utilizam a velocidade do objeto, em contraste com a literatura nacional. Uma pessoa que não encontra isso em atividades profissionais, provavelmente, terá duas perguntas. Qual é a velocidade local do som? Por que precisamos de um número Mach?
Pronto para decolar
O que significa a palavra som? Em primeiro lugar, é uma onda. Afinal, a fonte sonora cria distúrbios no ambiente, que são transmitidos às moléculas do ar, e assim por diante em cadeia. Portanto, com o aumento da altitude, onde a atmosfera é mais rarefeita, a onda sonora se propagará em menor velocidade. Assim, é a velocidade local do som que está presente na fórmula do número de Mach. Todos os valores para alturas específicas já foram calculados (tabelas especiais) - basta substituir. A velocidade do fluxo que se aproxima é medida usando receptores de pressão de ar (APS), que são instalados em todas as aeronaves. Agora temos todos os dados, o que significa que podemos calcular facilmente o número de Mach. Surge uma pergunta justa: "Por que não usar apenas a velocidade de vôo?". Não se esqueça, você voa com números M altos.
Três, dois, um - vamos lá
Número de Mach na aviação (e não apenas) desempenha um papel enorme. Quase todos os pilotos civis, militares e de ônibus espaciais não podem prescindir dele. Este parâmetro é muito importante!
Quando uma aeronave se move no espaço, as moléculas de ar ao seu redor começam a "perturbar". Se a velocidade da aeronave for baixa (M<1, ~ 400 km/h, aeronave subsônica), então a densidade ambienteambiente permanece constante. Mas, à medida que a energia cinética aumenta, parte dela é gasta na compressão do espaço aéreo ao redor da aeronave. Esse efeito de compressão depende da força com que a aeronave atua sobre as moléculas de ar. Quanto maior a velocidade do ar, mais o ar é comprimido.
Na velocidade transônica (~1190 km/h), pequenas perturbações são transmitidas para outras moléculas ao redor da aeronave (mais fácil de considerar a superfície da asa), e em um momento fino, quando em algum ponto a velocidade do fluxo compara com a velocidade local do som (M=1, ou seja, o fluxo, a aeronave pode voar a uma velocidade menor), surge uma onda de choque. Portanto, a diferença no design dos caças é tão óbvia: suas asas, cauda e fuselagem, em comparação com as aeronaves subsônicas.
Em aeronaves voando com M<1, mas em altas velocidades (transatlânticos modernos), essa situação também pode acontecer, apenas a transição para velocidade transônica levará a uma onda de choque mais forte, um aumento significativo no arrasto, uma diminuição no levantamento, perda de controle e queda adicional.
Para tais aeronaves, os documentos de operação de voo (AFM para doméstico, FCOM para estrangeiro) indicam o número de Mach crítico. Este é o menor valor de M no qual o fluxo em sentido contrário em qualquer parte da aeronave atingirá a velocidade do som (Mcr). Esse é o segredo!
A propósito, os passageiros voadores de maior sucesso da União Soviética viajaram mais rápidomoderno. Não acredita em mim?
Novo é velho há muito esquecido
Os velhos são mais rápidos que os jovens! E não é uma piada. Um velho avião esquecido por todos já foi o carro-chefe da aviação da URSS. Seu nome era TU-144. Foi (e ainda é) o primeiro avião comercial supersônico de passageiros do mundo, com velocidade máxima de até 2.500 km/h. Embora a carreira de voo do Tu-144 tenha sido curta, seu destino estava inextricavelmente ligado ao número M.
A segunda aeronave semelhante foi o Concorde britânico-francês. Vale ress altar que eles fizeram o primeiro voo com uma diferença de apenas dois meses. Um bom conhecimento de aerodinâmica ajudará os passageiros comerciais a esquecer os longos voos através do Atlântico. E os voos de aeronaves e naves espaciais continuarão a inspirar a humanidade a novas descobertas.
