Bilim adamlarının ve sıradan insanların her zaman kendilerine sordukları sorulardan biri, atmosfer ile uzay arasında makaslı bir sınır olup olmadığıdır. Dünya yüzeyinden uzak yüksekliklere ulaştıkça atmosferin giderek inceldiği ve kaybolduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, havacılık amaçları için kritik olan bir atmosferik sınır vardır. Bu atmosferik sınır olarak bilinir Kármán hattı.
Bu yazıda sizlere Kármán hattı ve önemi hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
temel özellikleri
Belirli ve belirlenmiş bir yükseklikte atmosferin aniden sona ermediği bilinmektedir. Yükseklik arttıkça atmosferin inceldiği ve inceldiği tespit edilmiştir. Bazı bilim adamlarına göre, dünyanın atmosferi, dünyanın en dış katmanlarının uzandığı bölgede sona erer. Yani, atmosferin bu en dış katmanları Termosfer ve ekzosfer adlarıyla bilinirler. Bu kavram doğru olsaydı, dünyanın atmosferi ulaşırdı deniz seviyesinden yaklaşık 10.000 kilometre yukarıda.
Yüksekliği artırdıkça havanın yoğunluğu azalır. Bu nedenle, bu tutumda havanın yoğunluğu o kadar düşüktür ki, dış uzay zaten düşünülebilir. Atmosferin sınırının daha zorlu bir başka tanımı, atmosferin yoğunluğunun en düşük olduğu yerde sona erdiğini düşünür. Bu, bir uçağın kanatlar ve pervaneler aracılığıyla aerodinamik kaldırma elde etmek için elde edebileceği hızın, aynı yükseklik için yörünge hızıyla karşılaştırılabilir olması gerektiğinden bilinmektedir. Bu hesaplamalar ile kanatlar için yükseklik bu yollarla bilinebilir ve artık geminin bakımı için geçerli değildir. Böylece, atmosferin biteceği ve uzayın başlayacağı yer burasıdır.
Bu endişelerle karşı karşıya kalan Kármán çizgisi, atmosfer ile uzay arasındaki sınırın ne olduğunu bulmak için ortaya çıktı.
Kármán Hattı
Kármán hattı, havacılık ile ilgili hususlara dayalı keyfi bir tanım olarak oluşturulmuştur. Diğer bir deyişle havacılık ve astronotik amaçlı olarak atmosfer ile dış mekan arasındaki sınır olduğu söylenebilir. Büyük ölçüde doğal olmasına rağmen Böyle bir sınır yok ama yükseldikçe kayboluyor, Kármán hattını kurmak için çeşitli havacılık ve astronotik ilgi alanları vardır.
Kármán hattının tanımı Uluslararası Havacılık Federasyonu tarafından kabul edildi. Bu federasyon, tüm uluslararası standartları oluşturmaktan ve bunların havacılık ve uzay bilimlerindeki kayıtlarını tanımaktan sorumludur. Kármán hattının rakımı 100 kilometre mertebesindedir, ama 122 kilometre referans olması için kullanılıyor. Uzay aracının yeniden giriş hattından gelen referans.
Karman çizgisi ve atmosferin katmanları
Oradaki Kármán çizgisinin önemini bir bağlama oturtmak için, atmosferin geri kalan katmanlarına göre konumunu bilin. Yüksekliğinin, deniz seviyesinden yaklaşık 100 kilometre yukarıda olduğu tahmin edildiğini belirledik. Bu irtifa Theodore von Kármán tarafından dayatıldı., dolayısıyla adı. Atmosferin yoğunluğunun, bir uçağın kanatları ve pervaneleri kullanarak havacılık kaldırma hızının aynı yüksekliğin yörünge hızıyla karşılaştırılabilir olması gerekecek kadar düşük olduğu yükseklik hesaplanarak oluşturulmuştur.
Bu, Kármán hattının kurulduğu bu yüksekliğe ulaşıldığında, Hava yoğunluğu çok küçük olduğu için kanatlar artık gemiyi korumak için geçerli olmayacaktı. Bir uçağın, yalnızca havada sürekli hareket halinde olması durumunda kendisini ayakta tutabildiği bilinmektedir. Bu sayede kanatların havadaki hareket hızına göre kaldırma kuvveti oluşturması sağlanır. Uçak havada hareketsiz ise yoğunluk yeterli olmadığı için tutamazdı.
Hava ne kadar ince olursa, düşmeyi önlemek için yeterli kaldırma kuvveti oluşturmak için uçağın o kadar hızlı gitmesi gerekir. Bu, belirli bir hücum açısı için bir uçak kanadının kaldırma katsayısını bilmeyi ilginç kılar. Bir cisim, ivmesinin merkezkaç bileşeni yerçekimi kuvvetini telafi edebilmek için yeterli olduğu sürece yörüngede kalır. Yerçekiminin dünya yüzeyine doğru itildiğini biliyoruz, bu nedenle nesnenin daha yüksek bir yatay kaydırma hızına ihtiyacı vardır. Bu hız düşerse, merkezkaç bileşeni de azalacak ve yerçekimi, düşene kadar yüksekliğinin azalmasına neden olacaktır.
Fiziksel bilgi
Denge için gereken hıza yörünge hızı denir ve yörüngenin yüksekliğine göre değişir. Dünya yörüngesindeki bir uzay mekiği için saatte yaklaşık 27.000 kilometre yörünge hızına ihtiyacı vardır. Daha yükseğe uçmaya çalışan bir uçak durumunda, hava daha az yoğun hale gelir ve bu, uçağı havada kaldırma oluşturmak için hızını artırmaya zorlar.
Ondan, Kármán çizgisinin irtifa açısından çok göreceli bir kavram olduğu bilinmektedir. İlgi alanı aerodinamik olduğu için çok fazla bilimsel titizliği yoktur. Hava basitçe daha az yoğun hale gelir ve çok daha düşük dirence sahip olur ve uzaya ulaşır.
Kármán hattı, rakıma göre bir kavram olarak kullanılır ve seyahat hızının artırılması için değerli kılar. yerçekimi kuvvetinin çekilmesi için aerodinamik kaldırma veya telafi elde etmek için. Uygulamaya gittiğimizde, yörüngenin yarıçapı arttıkça tüm bu düşüncelerin değiştiğini görüyoruz. Bir yörüngenin yarıçapı ne kadar büyükse, daha küçük bir yerçekimine sahip olduğumuzu biliyoruz. Yerçekiminin, yerçekiminin bir nesneye dünyanın yüzeyi yönünde uyguladığı kuvvet olduğunu hatırlıyoruz. Bununla birlikte, aynı doğrusal hız için daha yüksek bir merkezkaç ivmesi olduğu da bilinmektedir.
Onlardan, Kármán çizgisinin yörünge hızı nedeniyle bu etkiyi ihmal ettiği, böylece atmosferin yoğunluğuna bakılmaksızın herhangi bir tutumu sürdürmek için yeterli olacağı çıkarılmıştır.
Umarım bu bilgilerle Kármán serisi ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.