Vienas iš klausimų, kuriuos mokslininkai ir paprasti žmonės visada sau uždavė, yra tai, ar tarp atmosferos ir kosmoso yra žirklinė riba. Yra žinoma, kad atmosfera tampa vis plonesnė, kai ji pasiekia aukštį nuo žemės paviršiaus tol, kol išnyksta. Tačiau yra atmosferos riba, kuri yra pagrindinė aviacijos reikmėms. Ši atmosferos riba yra žinoma kaip Kármán linija.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime viską, ką reikia žinoti apie „Kármán“ liniją ir jos svarbą.
pagrindinės funkcijos
Yra žinoma, kad atmosfera nesibaigia staiga tam tikrame ir apibrėžtame aukštyje. Nustatyta, kad didėjant aukščiui atmosfera tampa vis plonesnė. Kai kuriems mokslininkams Žemės atmosfera baigiasi toje vietoje, kur tęsiasi tolimiausi žemės sluoksniai. Tai yra, šie atokiausi atmosferos sluoksniai Jie yra žinomi termosferos ir egzosferos pavadinimais. Jei ši koncepcija būtų tiesa, žemės atmosfera pasiektų apie 10.000 XNUMX kilometrų virš jūros lygio.
Oro tankis mažėja, kai didiname aukštį. Todėl tokiu požiūriu oro tankis yra toks mažas, kad jau galima atsižvelgti į kosmosą. Kitas reiklesnis atmosferos ribos apibrėžimas mano, kad ji baigiasi ten, kur atmosferos tankis tampa mažiausias. Tai žinoma, nes greitis, kurį orlaivis gali įgyti, kad sparnais ir sraigtais pasiektų aerodinaminį kėlimą, turi būti palyginamas su orbitos greičiu tame pačiame aukštyje. Atlikus šiuos skaičiavimus, sparnų aukštis gali būti žinomas šiomis priemonėmis ir jie nebegalioja laivo priežiūrai. Taigi, Čia atmosfera pasibaigtų ir prasidėtų kosminė erdvė.
Susidūrus su šiais susirūpinimais, atsirado Kármáno linija, siekiant išsiaiškinti, kokia yra riba tarp atmosferos ir kosmoso.
Kármán linija
„Kármán“ linija yra nustatyta kaip savavališkas apibrėžimas, pagrįstas aviacijos tipo sumetimais. Tai yra, galima sakyti, kad tai yra riba, kuri egzistuoja tarp atmosferos ir kosmoso aviacijos ir astronautikos tikslais. Nors iš esmės natūraliai Nėra ribos, bet ji išnyksta, kai jūs einate aukštyn, siekiant nustatyti Kármán liniją, yra įvairių aviacijos ir astronautikos interesų.
Tarptautinės aviacijos federacija priėmė Kármán linijos apibrėžimą. Ši federacija yra atsakinga už visų tarptautinių standartų nustatymą ir jų pripažinimą aeronautikos ir astronautikos srityje. Kármáno linijos aukštis yra maždaug 100 kilometrų, bet 122 kilometrai naudojami norint turėti atskaitos tašką. Nuoroda iš erdvėlaivio grįžimo linijos.
Kármán linija ir atmosferos sluoksniai
Norint pateikti kontekste Kármáno linijos svarbą, žinoti jos padėtį likusių atmosferos sluoksnių atžvilgiu. Apibrėžėme, kad jo aukštis buvo apytiksliai 100 kilometrų virš jūros lygio. Šį aukštį įvedė Teodoras fon Kármanas, taigi ir jo pavadinimas. Jis buvo nustatytas apskaičiuojant aukštį, kuriame atmosferos tankis tampa toks mažas, kad orlaivio greitis norint pasiekti aviacijos kėlimą naudojant sparnus ir sraigtus, turi būti palyginamas su to paties aukščio orbitos greičiu.
Tai reiškia, kad pasiekus šį aukštį, kuriame nustatoma Kármán linija, sparnai nebegalios išlaikyti laivo, nes oro tankis yra labai mažas. Žinoma, kad lėktuvas išsilaiko tik tuo atveju, jei jis nuolat juda ore. Dėl šios priežasties sparnai sukuria pakilimą, atsižvelgiant į judėjimo ore greitį. Jei orlaivis stovėjo ore, jis negalėjo išsilaikyti, nes tankis nėra pakankamas.
Kuo plonesnis oras, tuo greičiau lėktuvas turi važiuoti, kad pakiltų pakankamai, kad nenukristų. Todėl įdomu sužinoti orlaivio sparno pakėlimo koeficientą tam tikram atakos kampui. Objektas orbitoje išlieka tik tol, kol jo pagreičio išcentrinio komponento pakanka, kad būtų galima kompensuoti sunkio jėgą. Mes žinome, kad gravitacija stumiama žemės paviršiaus kryptimi, todėl objektui reikia didesnio horizontalaus slinkimo greičio. Jei šis greitis sumažės, išcentrinis komponentas taip pat sumažės, o dėl gravitacijos jo aukštis sumažės, kol jis nukris.
Fizinės žinios
Pusiausvyrai reikalingas greitis vadinamas orbitos greičiu ir jis kinta priklausomai nuo orbitos aukščio. Kosminiam maršrutui Žemės orbitoje reikia maždaug 27.000 XNUMX kilometrų per valandą orbitos greičio. Jei lėktuvas bando skristi aukščiau, oras tampa ne toks tankus ir tai priverčia lėktuvą didinti greitį, kad ore atsirastų pakilimas.
Iš jos žinoma, kad Kármáno linija yra labai santykinė sąvoka pagal aukštį. Kadangi jis domisi aerodinamika, jis neturi per daug mokslinio griežtumo. Oras paprasčiausiai tampa mažiau tankus ir galų gale turi daug mažesnį pasipriešinimą ir pasiekia kosmosą.
"Kármán" linija naudojama kaip sąvoka, susijusi su aukščiu, todėl verta padidinti kelionės greitį naudojant norint gauti aerodinaminį pakilimą ar kompensaciją už traukos jėgą. Eidami į praktiką matome, kad didėjant orbitos spinduliui, visi šie svarstymai skiriasi. Mes žinome, kad kuo didesnis orbitos spindulys, tuo mažesnė gravitacinė trauka. Prisimename, kad gravitacinė trauka yra jėga, kurią gravitacija daro objektui žemės paviršiaus kryptimi. Tačiau taip pat yra žinoma, kad tam pačiam tiesiniam greičiui yra didesnis išcentrinis pagreitis.
Iš jų išgaunama, kad Kármáno linija nepaiso šio efekto dėl orbitos greičio, kad to pakaktų sugebėti išlaikyti bet kokį požiūrį, neatsižvelgiant į atmosferos tankį.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie „Kármán“ liniją ir jos ypatybes.