คำถามหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์และคนทั่วไปมักถามตัวเองคือมีขอบกรรไกรระหว่างชั้นบรรยากาศและนอกโลกหรือไม่ เป็นที่ทราบกันดีว่าชั้นบรรยากาศจะบางลงและบางลงเมื่อขึ้นสู่ที่สูงไกลจากพื้นผิวโลกจนหายไป อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด ด้านบรรยากาศที่เป็นพื้นฐานสำหรับวัตถุประสงค์ด้านการบิน ขีด จำกัด ของบรรยากาศนี้เรียกว่า สายKármán
ในบทความนี้เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับบรรทัดKármánและความสำคัญ
คุณสมบัติหลัก
เป็นที่ทราบกันดีว่าบรรยากาศไม่ได้จบลงทันทีที่ระดับความสูงที่กำหนดและกำหนดไว้ พบว่าชั้นบรรยากาศบางลงและบางลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น สำหรับนักวิทยาศาสตร์บางคนชั้นบรรยากาศของโลกจะสิ้นสุดในบริเวณที่ชั้นนอกสุดของโลกขยายออกไป นั่นคือชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดเหล่านี้ พวกมันรู้จักกันในชื่อของเทอร์โมสเฟียร์และเอ็กโซสเฟียร์ หากแนวคิดนี้เป็นจริงชั้นบรรยากาศของโลกก็จะไปถึง สูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 10.000 กิโลเมตร
ความหนาแน่นของอากาศจะลดลงเมื่อเราเพิ่มความสูง ดังนั้นด้วยท่าทีเช่นนี้ความหนาแน่นของอากาศจึงต่ำมากจนสามารถพิจารณาอวกาศได้แล้ว คำจำกัดความที่เรียกร้องมากขึ้นอีกประการหนึ่งของขอบเขตของชั้นบรรยากาศพิจารณาว่ามันสิ้นสุดลงเมื่อความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศต่ำที่สุด สิ่งนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าความเร็วที่เครื่องบินสามารถได้รับเพื่อให้เกิดการยกตามอากาศพลศาสตร์ผ่านปีกและใบพัดจะต้องเทียบได้กับความเร็ววงโคจรสำหรับความสูงเดียวกันนั้น ด้วยการคำนวณเหล่านี้ความสูงสามารถทราบได้ด้วยวิธีการเหล่านี้สำหรับปีกและใช้ไม่ได้ในการบำรุงรักษาเรืออีกต่อไป ด้วยประการฉะนี้ นี่คือจุดที่บรรยากาศจะสิ้นสุดลงและอวกาศจะเริ่มขึ้น
เมื่อเผชิญกับความกังวลเหล่านี้เส้นKármánได้ปรากฏขึ้นเพื่อค้นหาว่าอะไรคือข้อ จำกัด ระหว่างบรรยากาศและอวกาศ
Kármán Line
บรรทัดKármánถูกกำหนดขึ้นตามคำจำกัดความโดยพลการตามการพิจารณาประเภทการบิน กล่าวคืออาจกล่าวได้ว่าเป็นขีด จำกัด ที่มีอยู่ระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศเพื่อการบินและอวกาศ แม้ว่าโดยธรรมชาติแล้ว ไม่มีขีด จำกัด เช่นนี้ แต่จะหายไปเมื่อคุณสูงขึ้นมีความสนใจด้านการบินและอวกาศมากมายเพื่อสร้างสายKármán
คำจำกัดความของสายการบินKármánได้รับการยอมรับจากสหพันธ์การบินนานาชาติ สหพันธ์นี้รับผิดชอบในการกำหนดมาตรฐานสากลทั้งหมดและรับรองบันทึกเหล่านี้ในวิชาการบินและอวกาศ ระดับความสูงของเส้นKármánอยู่ที่ 100 กิโลเมตร แต่ 122 กิโลเมตรใช้อ้างอิง การอ้างอิงจากแนวย้อนกลับของยานอวกาศ
เส้นและชั้นบรรยากาศของKármán
เพื่อที่จะใส่บริบทความสำคัญของเส้นKármánที่นั่นให้รู้ตำแหน่งของมันที่เกี่ยวข้องกับชั้นบรรยากาศที่เหลือ เราได้กำหนดไว้ว่าความสูงประมาณว่ามากหรือน้อยกว่าระดับน้ำทะเล 100 กิโลเมตร ความสูงนี้กำหนดโดย Theodore von Kármánดังนั้นชื่อของมัน ก่อตั้งขึ้นโดยการคำนวณความสูงที่ความหนาแน่นของบรรยากาศต่ำมากจนความเร็วของเครื่องบินที่จะขึ้นบินโดยใช้ปีกและใบพัดจะต้องเทียบได้กับความเร็ววงโคจรของความสูงเดียวกันนี้
นั่นหมายความว่าเมื่อถึงระดับความสูงนี้ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของแนวKármán ปีกจะไม่สามารถใช้รักษาเรือได้อีกต่อไปเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศมีน้อยมาก. เครื่องบินเป็นที่รู้กันดีว่าจะดำรงตนได้ก็ต่อเมื่อมีการเคลื่อนที่อยู่ในอากาศตลอดเวลา ต้องขอบคุณสิ่งนี้ที่ทำให้ปีกสร้างแรงยกได้ตามความเร็วของการเคลื่อนที่ในอากาศ หากเครื่องบินจอดอยู่กับที่ในอากาศก็ไม่สามารถกักเก็บได้เนื่องจากความหนาแน่นไม่เพียงพอ
ยิ่งอากาศบางเท่าไหร่เครื่องบินก็ยิ่งต้องวิ่งเร็วขึ้นเพื่อที่จะสร้างแรงยกได้เพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงการตก สิ่งนี้ทำให้น่าสนใจที่จะทราบค่าสัมประสิทธิ์การยกของปีกเครื่องบินสำหรับมุมการโจมตีที่กำหนด วัตถุจะยังคงอยู่ในวงโคจรตราบเท่าที่องค์ประกอบแรงเหวี่ยงของความเร่งเพียงพอที่จะชดเชยแรงโน้มถ่วงได้ เรารู้ว่าแรงโน้มถ่วงผลักไปในทิศทางของพื้นผิวโลก ดังนั้นวัตถุจึงต้องการความเร็วในการเลื่อนแนวนอนที่สูงขึ้น. หากความเร็วนี้ลดลงส่วนประกอบแรงเหวี่ยงก็จะลดลงเช่นกันและแรงโน้มถ่วงจะทำให้ระดับความสูงลดลงจนกว่าจะตกลงมา
ความรู้ทางกายภาพ
ความเร็วที่จำเป็นสำหรับสมดุลเรียกว่าความเร็วของวงโคจรและจะแปรผันตามความสูงของวงโคจร สำหรับกระสวยอวกาศในวงโคจรโลกต้องใช้ความเร็วในการโคจรประมาณ 27.000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในกรณีของเครื่องบินที่พยายามบินสูงขึ้นอากาศจะมีความหนาแน่นน้อยลงและเป็นการบังคับให้เครื่องบินเพิ่มความเร็วเพื่อสร้างแรงยกในอากาศ
จากเธอเป็นที่ทราบกันดีว่าเส้นKármánเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กันมากในแง่ของระดับความสูง เนื่องจากความสนใจคืออากาศพลศาสตร์จึงไม่มีความเข้มงวดทางวิทยาศาสตร์มากเกินไป อากาศจะมีความหนาแน่นน้อยลงและมีความต้านทานต่ำกว่ามากและไปถึงอวกาศ
เส้นKármánถูกใช้เป็นแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับระดับความสูงและคุ้มค่าที่จะเพิ่มความเร็วในการเดินทางด้วย เพื่อให้ได้การยกตามหลักอากาศพลศาสตร์หรือการชดเชยแรงดึงของแรงโน้มถ่วง เมื่อเราไปฝึกเราจะเห็นว่าข้อควรพิจารณาทั้งหมดนี้แตกต่างกันไปเมื่อรัศมีของวงโคจรเพิ่มขึ้น เรารู้ว่ายิ่งรัศมีของวงโคจรมากเท่าไหร่เราก็มีแรงดึงดูดน้อยลง เราจำได้ว่าแรงดึงดูดคือแรงที่แรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุในทิศทางของพื้นผิวโลก อย่างไรก็ตามเป็นที่ทราบกันดีว่ามีความเร่งแบบแรงเหวี่ยงที่สูงกว่าสำหรับความเร็วเชิงเส้นเดียวกัน
จากนั้นมีการสกัดออกมาว่าเส้นKármánละเลยผลกระทบนี้เนื่องจากความเร็วในการโคจรดังนั้นจึงเพียงพอที่จะรักษาทัศนคติใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงความหนาแน่นของบรรยากาศ
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสายKármánและลักษณะเฉพาะ