Viens no jautājumiem, ko zinātnieki un parastie cilvēki sev vienmēr ir uzdevuši, ir tas, vai starp atmosfēru un kosmosu pastāv šķērveida robeža. Ir zināms, ka atmosfēra kļūst arvien plānāka, sasniedzot augstumus tālu no zemes virsmas, līdz tā pazūd. Tomēr pastāv atmosfēras robeža, kas ir būtiska aeronavigācijas vajadzībām. Šī atmosfēras robeža ir pazīstama kā Kármán līnija.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par Kármán līniju un tās nozīmi.
galvenās iezīmes
Ir zināms, ka atmosfēra nebeidzas pēkšņi noteiktā un noteiktā augstumā. Ir konstatēts, ka atmosfēra kļūst arvien plānāka, palielinoties augstumam. Dažiem zinātniekiem Zemes atmosfēra beidzas apgabalā, kur stiepjas zemes attālākie slāņi. Tas ir, šie visattālākie atmosfēras slāņi Tie ir pazīstami ar termosfēras un eksosfēras nosaukumu. Ja šī koncepcija būtu patiesa, zemes atmosfēra sasniegtu apmēram 10.000 XNUMX kilometrus virs jūras līmeņa.
Gaisa blīvums samazinās, palielinot augstumu. Tāpēc šajā attieksmē gaisa blīvums ir tik mazs, ka jau var uzskatīt kosmosu. Vēl viena prasīgāka atmosfēras robežas definīcija uzskata, ka tā beidzas tur, kur atmosfēras blīvums kļūst mazākais. Tas ir zināms, jo ātrumam, ko lidmašīna var iegūt, lai ar spārniem un propelleriem sasniegtu aerodinamisko pacēlumu, jābūt salīdzināmam ar orbītas ātrumu tajā pašā augstumā. Izmantojot šos aprēķinus, ar šiem līdzekļiem var zināt spārnu augstumu, un tie vairs nav derīgi kuģa uzturēšanai. Tādējādi Šeit atmosfēra beigtos un sāktos kosmiskā telpa.
Saskaroties ar šīm bažām, ir parādījusies Kármán līnija, lai uzzinātu, kāda ir robeža starp atmosfēru un kosmosu.
Kármán Line
Kármán līnija ir izveidota kā patvaļīga definīcija, kuras pamatā ir aeronavigācijas veida apsvērumi. Tas ir, var teikt, ka tā ir robeža, kas pastāv starp atmosfēru un kosmosu aviācijas un astronautikas vajadzībām. Kaut arī būtībā dabiski Nav ierobežojuma kā tāda, bet tas pazūd, virzoties uz priekšu, ir dažādas aviācijas un astronautikas intereses, lai izveidotu Kármán līniju.
Karmana līnijas definīciju ir pieņēmusi Starptautiskā aeronavigācijas federācija. Šī federācija ir atbildīga par visu starptautisko standartu izveidošanu un to atzīšanu aeronautikas un astronautikas jomā. Kármán līnijas augstums ir aptuveni 100 kilometri, bet 122 kilometri tiek izmantoti, lai būtu atsauce. Atsauce no kosmosa kuģa atgriešanās līnijas.
Kármán līnija un atmosfēras slāņi
Lai kontekstā iekļautu Kármán līnijas nozīmi tur, lai zinātu tās stāvokli attiecībā pret pārējiem atmosfēras slāņiem. Mēs esam definējuši, ka tā augstums tika lēsts vairāk vai mazāk joprojām 100 kilometrus virs jūras līmeņa. Šo augstumu noteica Teodors fon Kármans, tāpēc tā nosaukums. Tas tika noteikts, aprēķinot augstumu, kurā atmosfēras blīvums kļūst tik mazs, ka lidmašīnas ātrumam, lai sasniegtu aeronavigācijas liftu, izmantojot spārnus un propellerus, jābūt salīdzināmam ar orbītas ātrumu šajā pašā augstumā.
Tas nozīmē, ka, sasniedzot šo augstumu, kurā tiek izveidota Kármán līnija, spārni vairs nebūtu derīgi kuģa uzturēšanai, jo gaisa blīvums ir ļoti mazs. Ir zināms, ka lidmašīna sevi uztur tikai tad, ja tā pastāvīgi pārvietojas gaisā. Pateicoties tam, spārni rada pacēlumu, ņemot vērā kustības ātrumu gaisā. Ja lidmašīna stāvēja gaisā, tā nevarēja noturēties, jo blīvums nav pietiekams.
Jo plānāks gaiss, jo ātrāk lidmašīnai jāiet, lai radītu pietiekami daudz pacēluma, lai izvairītos no krišanas. Tāpēc ir interesanti uzzināt lidmašīnas spārna pacelšanas koeficientu noteiktam uzbrukuma leņķim. Objekts paliek orbītā tikai tik ilgi, kamēr tā paātrinājuma centrbēdzes komponents ir pietiekams, lai spētu kompensēt gravitācijas spēku. Mēs zinām, ka gravitācija virzīta zemes virsmas virzienā, tāpēc objektam ir nepieciešams lielāks horizontālās ritināšanas ātrums. Ja šis ātrums samazināsies, samazināsies arī centrbēdzes komponents, un gravitācijas dēļ tā augstums samazināsies, līdz tas nokrīt.
Fiziskās zināšanas
Līdzsvaram nepieciešamo ātrumu sauc par orbītas ātrumu, un tas mainās atkarībā no orbītas augstuma. Kosmosa kuģim Zemes orbītā ir nepieciešams orbītas ātrums aptuveni 27.000 XNUMX kilometru stundā. Lidmašīnas gadījumā, kas mēģina lidot augstāk, gaiss kļūst mazāk blīvs, un tas liek lidmašīnai palielināt ātrumu, lai radītu pacēlumu gaisā.
Pēc viņas ir zināms, ka Kármán līnija ir ļoti relatīvs jēdziens augstuma ziņā. Tā kā tā interese ir aerodinamika, tai nav pārāk lielas zinātniskās stingrības. Gaiss vienkārši kļūst mazāk blīvs, un tam ir daudz mazāka pretestība un tas sasniedz kosmosu.
Karmana līnija tiek izmantota kā jēdziens, kas saistīts ar augstumu, un tāpēc ir vērts palielināt pārvietošanās ātrumu ar lai iegūtu aerodinamisko pacēlumu vai kompensāciju par gravitācijas spēka vilkšanu. Dodoties praksē, redzam, ka visi šie apsvērumi mainās, palielinoties orbītas rādiusam. Mēs zinām, ka jo lielāks ir orbītas rādiuss, mums ir mazāks gravitācijas spēks. Mēs atceramies, ka gravitācijas spēks ir spēks, ko gravitācija iedarbojas uz objektu zemes virsmas virzienā. Tomēr ir arī zināms, ka tam pašam lineārajam ātrumam ir lielāks centrbēdzes paātrinājums.
No tiem tiek iegūts, ka Kármán līnija šo efektu atstāj novārtā orbītas ātruma dēļ, lai ar to pietiktu, lai varētu saglabāt jebkādu attieksmi neatkarīgi no atmosfēras blīvuma.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par Kármán līniju un tās īpašībām.