чему равна скорость 20 махов в секунду

Чему равна скорость в 1 Мах — сколько это километров в секунду (час), что такое число Маха и возможна ли скорость в 27 Махов

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Понятие скорости известно нам ещё со школьной скамьи. Если говорить о её физической сущности, то это – расстояние, пройденное движущимся телом (материальной точкой) за определённый промежуток времени.

В качестве расстояния выступают как системные, так и внесистемные единицы (метры, мили, дюймы, углы и др.), время же определяется в секундах или часах. Таким образом, скорость можно выразить многообразием величин, таких как метр в секунду (м/сек), километр в час (км/час), радиан в секунду (1/сек) и т.д.

Несмотря на то, что вышеупомянутые обозначения скорости без труда конвертируются одно в другое, существует ряд областей, где удобно (или исторически принято) измерять скорость в специфических единицах.

skorost v 1

Например, моряки предпочитают «узел» (морская миля в час). В астрономии пользуются лучевой (радиальной) скоростью, в космонавтике – космическими скоростями (там их три).

В авиации же, где приходится иметь дело со сверхзвуковыми скоростями, точкой отсчёта, как правило, служит скорость распространения звуковых волн в газообразной среде (проще – скорость звука в воздухе).

Это обусловило появление такой единицы измерения, как «число Маха» (в честь австрийского физика-экспериментатора в области аэродинамики Эрнста Маха). Зачем это нужно, поговорим ниже (а попутно отметим, что к фразе «дал(а) маху» этот учёный отношения не имеет).

Особенности скорости звука

Отличительной чертой скорости звука является то, что она изменяется в зависимости от характера окружающей среды.

В частности, в чугуне скорость звука приблизительно равна 5000 м/сек, в пресной воде – 1450 м/сек, в воздухе – 331 м/сек (1200 км/час). Определение «приблизительно» выбрано неслучайно, поскольку на быстроту прохождения звуковых колебаний влияют и другие факторы.

Для интересующей нас воздушной среды факторами, влияющими на скорость звука, являются:

Перечисленные показатели тесно взаимосвязаны между собой (так, плотность является функцией от температуры, давления и влажности), а также с высотой над уровнем моря. Влияют они и на скорость звука.

Наглядно эта взаимосвязь показана в нижеприведённой таблице (по данным ИКАО).

Высота, м 0 500 1000 5000 10000 20000
Давление, кПа 101,3 95,5 89,9 54,0 26,4 5,5
Плотность, кг/м 3 1,22 1,17 1,11 0,74 0,41 0,09
Температура, 0 С 15 12 8 -18 -50 -56
Скорость звука, м/сек 340,3 338,4 336,4 320,5 299,5 295,0

Главное тут то, что скорость звука существенно меняется в зависимости от высоты.

1 Мах — это сколько километров в секунду

Непостоянство скорости звука (в отличие от скорости света) явилось одной из причин того, что в аэродинамике стали пользоваться параметром, получившим название «Мах».

Мах характеризует движение летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке, иными словами, показывает соотношение между скоростью звука в воздушной среде, обтекающей ЛА, и скоростью самого ЛА. То есть является безразмерной единицей.

chislo maha

1 Мах на приборной доске кабины пилота означает, что самолёт движется со скоростью звука на конкретной высоте.

Если самолет превысит скорость распространения звука на этой высоте в два раза, то на приборной панели будет красоваться 2 Мах (2 М). Общая формула расчета выглядит так:

raschet chisla maha

В литературе встречается и упрощенный подход, где число Маха переводится в линейную скорость (километры в час или в секунду). В качестве эталонной единицы 1 Мах принимается равным 1 198,8 км/час или 333 м/сек, что эквивалентно скорости звука при нормальном атмосферном давлении (101,3 кПа) и нулевой температуре и влажности у поверхности Земли.

Но, как отмечено выше, атмосферные условия меняются с набором высоты, поэтому такой подход не считается корректным и не используется в математических расчётах по аэродинамике.

Когда высоко в небе мы видим реактивный самолёт, оставляющий за собой белый газовый шлейф, а в какой-то момент слышим характерный хлопок, это значит, что самолёт преодолел звуковой барьер, то есть превысил значение 1 Мах (Мах˃1).

В справочной литературе указано, что максимальная скорость истребителя МиГ-29 составляет 2,3 Маха или 2450 км/час. Получается, что в данном случае 1 Мах = 1065 км/час (295,8 м/сек). Сравнив это значение с табличными данными (см. выше), увидим, что оно соответствует высоте порядка 18 000 м, что на самом деле и является практическим потолком МиГ-29.

Подытожим. Отвечая на вопрос «какова скорость 1 маха в километрах в час» мы должны, уточнить о какой высоте полета идет речь. Посмотреть на приведенную выше таблицу и взять наиболее близкое к нужной высоте значение скорости звука и умножить его на единицу (1 Мах) или на 27, как в случае со скоростью Авангарда (об этом читайте ниже).

27 Махов — это мечта или реальность

А вот о скорости в 27 Махов заговорили в конце 2018 года, когда гиперзвуковая ракета боевого назначения «Авангард» преодолела этот рубеж на пусковых испытаниях, что сделало её недосягаемой для средств противовоздушной обороны противника.

Если принять упрощённый подход, о котором говорилось выше, то 27 Махов – это порядка 9 000 м/сек или 32 400 км/час. Но это у поверхности Земли. На высоте в 10 км это будет уже порядка 8 000 м/сек (27 х 299,5) или 28 800 км/час. В любом случае трудно себе представить, что материальное тело может летать с такой скоростью.

Хотя, что я говорю? Посадочные модули космических кораблей (и сами корабли — наш Буран или американские шаттлы) входят в атмосферу земли и на бОльших скоростях. Например, если американцы действительно были на луне, то входить в атмосферу земли при возвращении они должны были на скорости 40 Махов!

Поэтому 27 Махов — это реальность, доступная человечеству еще в шестидесятые года прошлого столетия (глупости про то, что нет материалов способных защитить от неизбежного при этом перегрева, я отнесу на необразованность).

Так в чем же инновация Авангардов? В том, что они могут достаточно долго лететь на этой скорости (планировать) и при этом маневрировать и по высоте, и по углу.

Сбить летящую на бешенной скорости, но по заданной траектории цель не сложно (простая математика). Другое дело сбить цель, которая на такой скорости хаотично (непредсказуемо) маневрирует. Для этого противоракета должна двигаться еще быстрее, а вот это уже невозможно (вверх лететь, это вам не вниз падая планировать).

sverkhzvukovoi samolet

В то же время следует отметить, что ракетный двигатель не в состоянии обеспечить длительный установившийся полёт на такой скорости. Эту задачу учёные и конструкторы пытаются решить с помощью гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), способного работать непрерывно в течение десятков минут.

Так что исследования по созданию полноценного гиперзвукового ЛА продолжаются как в России, так и за рубежом. Видимо, у нас они уже дали результат либо было найдено альтернативное решение.

Почему еще можно быть уверенным, что Авангард действительно соответствует заявленным МО характеристикам?

Нужно было дать возможность противнику убедиться в заявленных характеристиках. Они убедились и это очень важно (остужает горячие головы). Теперь уже пусть они ломают голову, как это возможно и на каких физических принципах основано.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (37)

Американцы будут ломать голову не над проблемой как сделать аналог «Авангарда», а над тем кому первому заплатить за секреты. Увы, количество предателей, любителей зелёной резаной бумаги, перешло критическую величину и развалило СССР. Продать все секреты СССР пытались очень многие. И они, предатели, никуда не делись. Каждый день их по телевизору показывают.

Автор в начале статьи уведомляет нас о том, что скорость звука в воздухе составляет около 1200м/с, но втаблице, которую он приводит ниже, мы видим, что скорость звука находится в пределах около 300м/с.На какую аудиторию нацелена подобная наукоёмкая публикация?

Спасибо, что заметили. Перепутал размерность 1200 км в час и 331 метр в секунду. Поправил.

Проблема не только сбить, но еще зафиксировать радаром объект летящий со гиперзвуковой скорости. Поэтому отследить радарами весь путь ракеты не получится.

Просто и ясно. Спасибо автору. а главное, что на «почтовых ящиках» ветераны сохранили науку и сами предприятия. В середине 90_х казалось все конец.Ан нет. Всем здоровья.

Про 27 Маха все почему-то решили, что эту скорость авангард развил в плотных слоях атмосферы. Вы где это вычитали? в каком прессрелизе?

Интересно,что за материал?При такой скорости 27 мах расплавится метал и даже сам черт.

Да, метал расплавится, но не сразу. Вообще задача не тривиальная (есть варианты, когда обшивка крошится одновременно забирая с собой тепловую энергию), а вот образец покрытия можно увидеть, например, на Буране.

Разберитесь какая сила толкает сверхзвуковой самолёт или ракету, разобравшись поймёте, надеюсь,что начиная с понятий и определений и элементарных примеров из курса физики какая сила называется толкающей, а какая тянущей — тягой, поймёте, что аппараты в воздушной или жидкой среде двигаются под действием толкающей сила, а не реактивной, и тем более тяги, как всех учит ошибочная теория.

При этом хоть газы и обладает массой, но она не учитывается в термодинамике, изучающей газы. Толкающую силу создаёт постоянная генерация повышенного давления в двигателе над давлением окружающей среды и перепад давления вынуждает газы вырываться в зону пониженного давления.

Ни какой реактивной силы, тем более тяги(это осталось от пропеллера для самолётов, который тянул за собой самолёт) при расширении находящихся под избыточным давлением газов не создаётся.

Толкает их усилие давления газов, создаваемое внутри двигателя и действующее на внутреннюю поверхность полости двигателя.Пример для уяснения написанного. Из чего следует не масса, а давление массы создаёт силу толкающую пулю.

Это ГДЕ у нас такой полигон находится, что расположен всего лишь в сотне миль от амерских радаров?

Автор, с географией то хоть НЕМНОГО дружишь? С математикой у тебя, как видно, все в порядке, а вот с географией-полный швах.Где там в сотне миль от Оренбурга находятся амерские радары, расскажи нам.

Видимо не так выразился (поправил в тексте). Штука в чем. Не откуда запуск был, а где была поражена цель (где этот самый гиперзвук был достигнут и показаны возможности маневрирования).

А цель была на Камчатке. Точнее на полигоне Кура. Он расположен примерно в 6 тысячах километров от полигона запуска, но. Всего в сотне миль от радаров наших закадычных партнеров (Аляска).

Как же так, ведь американцы эти все скорости ещё в 1969-м году превысили, когда летели на Луну? И вдруг все технологии похерили

При таких скоростях в атмосфере вольфрам расплавится за 3.5 минуты.

Вы еще посчитайте сколько будет весить теплозащита из вольфрама. Круче будет только жаропрочными кирпичами обложить ракету.

Используют гораздо более «хитрые» и легкие материалы. Некоторые из них постепенно разрушаясь уносят с собой и излишнее тепло. Другие распределят его по объему, чтобы снизить нагрев обтекателя.

Еще раз подчеркну, что американцы решили эту задачу еще в начале 60-х годов, при посадке лунных шаттлов с людьми. Здесь же людей нет и нет таких требований к соблюдению температурного режима.

Там же не идиоты сидят, до таких скоростей добрались а как справлятся в перегревом не научились, не порите ерунду, самолеты давно гиперзвук преодолели, вы к слову знаете что при таких нагревах образуется плазма?

она ведь шатлы не плавит при входе в атмосферу, а там скорости извините меня, поболее чем 27 махов, и ниче, и люди живы и здоровы.

Больше всего вопросов вызывает возможность «на такой скорости хаотично (непредсказуемо) маневрировать». Представляете какие возникнут перегрузки при радиусе маневра даже в несколько километров? Даже если там поворотное сопло, а не рули, то это вызовет кроме механических и дополнительные тепловые нагрузки. Причем, маневрировать имеет смысл при приближении к цели, а это уже плотные слои атмосферы.

В том то и «фишка» что управление происходит при воздействии магнитного поля создаваемого в ЛА на плазменную «оболочку» ЛА

«Посадочные модули космических кораблей (и сами корабли — наш Буран или американские шаттлы) входят в атмосферу земли и на бОльших скоростях. Например, если американцы действительно были на луне, то входить в атмосферу земли при возвращении они должны были на скорости 40 Махов!»

На такой скорости могут войти в атмосферу метеориты, а то и ещё на бОльших скоростях. Вопрос, что происходит с ними потом? Просто сгорают, взрываются ещё в стратосфере, на землю падают обломки.

А вот для плавного схода челнока, или спускаемого аппарата Союза с орбиты, им необходимо снизить скорость до значений, ниже первой космической. 7800 м/с, 23 маха. И то, на таких скоростях они не могут маневрировать даже в верхних слоях атмосферы. Они просто тормозят. По прямой, ни в право, ни влево.

Никто же не спорит, что это революционное достижение, иначе бы подобные аппараты были у всех более менее значимых игроков. Примеров подобного поведения на таких скоростях еще не было.

Но, наши закадычные «партнеры» не высказывают скепсиса, ибо им была предоставлена возможность произвести замеры и необходимые подтверждающие наблюдения. Для них этот запуск и производился.

Хотя, многим «с дивана» и «на глазок» виднее, конечно же.

Все это только теория на практике если тело полетит с такой скоростью то развалится в первую же минуту полёта

Человек просто хотел узать какая средняя скорость. такую ахинею понесли вумники

класс! и комментарии очень информативны, спасибо автору и участникам группы!

А вы можете конкретно указать где именно написано про 1200 м/с?

Александр: правильно, забиться в норку и не высовываться, пока Запад будет вершить свои грязные дела и заодно наши судьбы.

Николай: если бы так дело обстояло, то авианосцы США были бы абсолютно ненужным, дорогущими корытами. Ведь у них главная защита — это эшелонированная ПРО (дырявая, по вашим, словам на все сто).

А так, конечно же, вы правы. Лучше бы эти деньги пенсионерам раздали. Или не правы? В любом случае, троллинг не очень тонкий с вашей стороны.

. умиляюсь! Правильно.Брехать,так брехать. В РФ все самое быстрое. длинное. толстое,мощное. А в целом веселые картинки журнала МУРЗИЛКА. Вот/же лошарят человеков.

Василий: слово «брехать» в России редко употребляют и в основном по отношению к лаю собак (считай спалились). Понимаю, завидки берут и злоба гложет.

Васнецов: СССР — он наш с вами общий. Или вы другую историю ведете? В остальном — не надо хаять чужое (русское или какое-либо другое), лучше похвалитесь своим. Лучшим, чем в России. Хоть в чем-то (не обязательно в оборонке). Мне так в голову вообще ничего не приходит.

Все что вы имеете (как страна) — наследие ненавистного СССР (которое по устоявшейся у вас парадигме нужно разрушить). Когда крушить закончите, то оглянуться будет не на что. Но пока вы в угаре — ничего этого не поймете и ни о чем жалеть не будете.

Источник

Скорость ракеты 20 Махов, это сколько километров в час?

Скорость полета ракеты 20 Махов, это сколько километров в час?

answer avatar

Разве может ракета на такой скорости маневрировать близко к поверхности земли, менять направление в двух координатах (по горизонтали и вертикали)

answer avatar

Сразу наверно нужно напомнить, что определение скорости как Мах, не от слова «махать», а это от Эрнста Маха, ученого из Австрии, которому принадлежат ряд открытий в физике.

Скорость Маха, это по сути является скоростью звука при стандартном атмосферном давлении и температуре воздуха в 20-ть градусов.

Скорость в М=1 равна 1238 километров в час.

Наверно не трудно догадаться, что скорость в 20 Махов, будет примерно равняться 24 680 километров в час и превышать скорость звука в двадцать раз.

Конечно такие скорости сложно представить визуально. По идее ракета со скоростью в 20 Махов в состоянии преодолеть территорию России с Запада на Восток менее чем за полчаса.

wwrbzkpTrZ9sGVioTUNuVNekQYpOOr2N

answer avatar

Так что скорость 20 махов для ракеты, которая идет по траектории представленной Путиным это примерно от 24000 до 20000 км в час. Но естественно эта скорость будет меняться и в зависимости полета ракеты над континентом и над океаном. Так что только реально проведенный эксперимент по заданной траектории может реально дать данные об скорости ракеты в Махах.

answer avatar

5CoYfy6iqEXad7dJY7RSLzj6kb9z6BSk

Средняя скорость одного маха в секунду равна от 333 до 350 метров в секунду. Если у ракеты скорость 20 махов, то её скорость 24-25 тысяч километров в час.

answer avatar

Скорость равная 20 Мах, означает, что скорость движения выше скорости звука в 20 раз.

На скорость движения безусловно будут влиять внешние факторы.

Но исходя из средних значений, скорость 1 Мах в 1 сек. на отметке высоты полета равной 0 метрам будет равняться:

1 Мах= 340,3 м/с = 1225 км/ч

Получается, путём несложных вычислений, что 20 Мах = 24500 км/ч.

А вот, как переводит калькулятор скорость равную 20 Мах в километры в час:

lrfikikU7rUttT0LHVTOmSloEiGSnM7X

Как по мне, так скорость запредельная.

answer avatar

Данная единица измерения, которая указана в данном вопросе, названа в честь Эрнста Маха. Могу отметить, что эта единица измерения часто встречается у военных, например указывается скорость ракеты.

Если воспользоваться онлайн конвертером величин, то получается, что один мах примерно равен 23976,024 км/час.

Но стоит сказать из определения данной величины, она нестабильна и зависит от некоторых параметров. Поэтому скорость может быть от 23 до 25 тысяч км/час.

Чтобы немного разобраться в данной величине, стоит посмотреть на эту картинку:

9wWPDiraupTSYBCRmaY7hZ7M9wfDDM

answer avatar

Максимальная скорость маха это 30 километров в час. Но это понятие как говорится у Эйнштейна относительное.

Многое влияет, скорость начальная, плотность воздуха, температура, даже аэродинамическая система каждого снаряда или системы полёта.

answer avatar

Для начала разберёмся с основным понятием и ответим на вопрос что же такое мах?

lKUwmpdiYfq610Hbrj47w6b1UeJKAw9h

Обычно этот термин используют для того чтобы измерить скорость.

wh9AUbQauXMLgvQXL8tyJEEf7tjMnb0

dsiTsLVtrcuB3OzvyQQO2hHevojbF6R

answer avatar

Мах не имеет стабильного измерения скорости, скорость этой внесистемной единицы измерения может колебаться.

Если брать скорость в секунду одного маха, то он будет равняться от 333 до 350 метров в секунду.

Если мы берем 20 махов, то получается скорость будет равняться от 24 до 25 тысяч километров в час, конечно цифры просто фантастические.

Но конечно есть факторы, которые влияют на скорость, это: температура воздуха и плотность воздуха и многие другие факторы.

answer avatar

ikB68oYFsckYKiesMRnbHsfJwjvVZJJ

ONRl4VeX0Oy1EIEycIVbvi2nRodGX4Yd

©БВ.уник100. https://text.ru/anti­ plagiat/5c2e80d31f6de

HEKpR1RV9DrUoDj04lF6bEWoM8GHeXP

lqrg8HdSAVVKTbbNjCfoY8iyH7JnnW

answer avatar

прикиньте скорость движения объекта в 5-6 км в секунду!

answer avatar

Расчет простой пропорцией.

Для начала переводим километры в метры, а минуты в секунды.

Итого: 200000 м за 3600 сек, а за 1 секунду сколько?

Решаем пропорцию: 200000/3600= примерно 56 м/с.

Нехилый такой ветерок! Легкий бриз, я бы сказал!

answer avatar

answer avatar

На сегодняшний день разработано уже достаточно много прототипов летающих мотоциклов и все они, как правило, основаны на базе двух-трёх-чётырёхмот­ орных беспилотных летательных аппаратов (дронов), широко используемых как в военных, так и в гражданских сферах деятельности.

К примеру, за прошедшие несколько лет российские специалисты из компании Hoversurf разработали серию летающих «ховербайков», способных на высоте трёх-пяти метров развивать скорость полёта практически до ста километров час. Причём управление этой «мото-птицей» может осуществляться как пилотом (с помощью джойстиков управления), так и при помощи дистанционного устройства. А называется это будущее средство передвижения «Hoversurf Scorpion», предположительная стоимость которого будет варьироваться в пределах двух с половиной миллионов рублей. Компания уже готова принимать предварительные заказы на начало 2020 года.

А вообще, все эти «летающие технологии», в последнее время, шагают в прямом смысле слова семимильными шагами. Не удивлюсь, если через какие нибудь 30-40-50 лет наши внуки будут передвигаться вот на таких футуристических аппаратах.)

Источник

Про гиперзвук от специалиста.

DXZ FcgX0AAAHoh

Мне задают вопросы про испытания новой ракеты «Авангард» с «гиперзвуковыми» (называется скорость полета в атмосфере 20-27 Махов, т.е. скоростей звука) боевыми блоками.

Двигатель может быть ракетным (жидкостным или твердотопливным) или воздушно-реактивным (например гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным).

Ракетный двигатель работает очень непродолжительное время, измеряемое секундами (десятками). Поэтому аппарат с ракетным двигателем сначала набирает скорость, а потом, после выработки топлива и выключения двигателя, летит по инерции, тормозясь сопротивлением встречного потока воздуха. Именно поэтому ракета, часть времени летя со сверхзвуковой скоростью, НЕ ЯВЛЯЕТСЯ гиперзвуковым летательным аппаратом. Соответственно, «Кинжал» является аэробаллистической ракетой «Искандер» воздушного базирования, но не гиперзвуковым летательным аппаратом. Как те же «Сатана» или «Искандер».

Установившийся гиперзвуковой полет может обеспечить только гиперзвуковой воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД), выгодно отличающийся от ракетного тем, что если для него топливо (горючее и окислитель) запасаются на борту летательного аппарата и сжигаются за десятки секунд, то у гиперзвукового аппарата с ГПВРД на борту только горючее, а окислитель (кислород) берется из окружающей атмосферы. Именно это обеспечивает на порядки более высокую эффективность (экономичность) ГПВРД, и время его работы десятки минут и более.

Почему «Холод»? Да потому что топливом для гиперзвуковых летательных аппаратом может быть только жидкий водород или сжиженный газ, теплоемкость которых помогает охлаждать аппарат и гиперзвуковой двигатель в полете.
Еще два момента, требующие пояснений, судя по комментам на пуск «Авангарда».


Повышение рабочих температур теплозащитных материалов

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector