აბა თუ დამიჭერ?!

ცოტა პროფესიას მივუბრუნდე და მოვყვები, თუ რა პარამეტრებით ხელმძღვანელობს პილოტი, ფრენის სიჩქარის განსასაზღვრად და ზოგადად რა ლიმიტები აქვთ კომერციული ავიახაზების ხომალდებს უფრო “სწრაფად” რომ იფრინონ.

აქ არ განვიხილავ საწვავის ხარჯის ფაქტორს, რომელიც არანაკლებ მნიშვნელოვანია. სიტყვაზე, ცნობილი კონკორდის პროექტი, რომელიც ზებგერით სიჩქარით დაფრინავდა, სწორედ ზედმეტი ხარჯის გამო დაიხურა. ავიაკატასტროფა, რომელიც ამ ტიპის ბორტს მოუვიდა, მხოლოდ ამ ნაბიჯის გადასადგმელად “ხელის წაკვრა” იყო (ისე პარიზიდან ნიუ-იორკამდე ჩასასვლელად სულ რაღაც 3,5 საათი თუ ჭირდებოდა).

შენ ძრავის სიმძლავრე იკითხე, თორემ დღეს საოცრად სწრაფი ხომალდების აგებას არაფერი უდგას წინ, უმცირეს დროში მსოფლიოს ერთი ბოლოდან მეორეში რომ ჩაგიყვანს.

ახლა კი ვნახოთ რა ხდება ძირითად კომერციულ ავიახაზებისთვის განკუთვნილ ხომალდების შემთხვევაში:

დავიწყოთ იქიდან, რომ ერთი ოთხი ტიპის “სიჩქარე” არსებობს.. თვითმფრინავი მანქანასავით არაა, 80 კმ/სთ დააყენო ავტოპილოტზე და რომ იცი, საათის მერე 80 კილომეტრი გექნება დაფარული.

ზედმეტი რომ არ ვილაპარაკო, მარტივად დღეს ორი ტიპის სიჩქარეზე ვისაუბრებ: Indicated Air Speed (IAS) და Mach Number-ზე.

აფრენა/დაფრენის ფაზა, IAS (Indicated Air Speed)

თვითმფრინავის “ტრასა” ჰაერია, მისგან წარმოქმნილი ამომგდები (Lift) ძალის ხარჯზე ინარჩუნებს ჰაერში თავს. შესაბამისად პილოტს პირველ რიგში IAS აინტერესებს, რაც ნიშნავს ჰაერი რა წნევას წარმოქმნის ხომალდის კორპუსზე (ფიუზელაჟზე).

ასეთი მახათივით მილი თუ შეგიმჩნევიათ (Pitot Tube) ხომალდის ცხვირთან?! ამ მილზე წარმოქმნილი წნევით პილოტი კაბინაში იგებს მის IAS-ს.

და რა ხდება ახლა: მიწასთან ახლოს (აფრენა-დაფრენისას) ჰაერი უფრო მკვრივია, ზევით კიდევ, პირიქით, გაიშვიათება ხდება. შესაბამისად წნევითი სიჩქარის ინდიკაცია პილოტისთვის კაბინაში მუდმივიც რომ იყოს, სინამდვილეში ჰაერთან მიმართებაში ხომალდი, რაც ზევით მიიწევს, მუდმივად აჩქარებას განიცდის (გაიშვიათებულ ჰაერში უფრო სწრაფად უნდა გადაადგილდე, იგივე რაოდენობა ჰაერის მოლეკულების რომ “დაიჭირო”, იგივე წნევითი სიჩქარის წარმოსაქმნელად, საფრენად საჭირო ამომგდები ძალა საკმარისი რომ იყოს. მარტივია ხო?!)

და ასე, სიმაღლის აკრეფვასთან ერთად, თეორიაში ხომალდი ბგერის სიჩქარემდე შეიძლება აჩქარდეს, რაც პრობლემაა – ამაზე ქვევით.

Mach Number

და ასე მივუახლოვდით მახის რიცხვს (Mach Number).

ერთი მახი ნიშნავს ბგერის გავრცელების სიჩქარით გადაადგილებას. ყველა მატერიალს სხვადასხვა უნარი გააჩნია ბგერის გავრცელების, ანუ ბგერის სიჩქარე არაა მუდმივი ერთეული – გარემოს გააჩნია.

თანამედროვე ყველაზე სწრაფი ხომალდები სადღაც 0.9-მდე მახს ავითარებენ. სტანდარტული საკრუიზო სიჩქარე კი სადღაც 0.84-0.86 მახი არის (სიტყვაზე ბოინგ დრიმლაინერის)

ბგერის სიჩქარით ფრენის პრობლემა.

ფრთის ზედა მიდამოში, სადაც ჰაერის ნაკადი, კორპუსის ფორმის გამო, კიდევ უფრო ჩქარდება, ხომალდი ბგერის სიჩქარითაც რომ არ დაფრინავდეს, თავად ჰაერის ნაკადი შეიძლება ამ სიჩქარეს მიუახლოვდეს.

ბგერის სიჩქარით გადაადგილება კი შოკურ ტალღებს იწვევს (ავიაშოუების ჩანაწერებში თუ გინახავთ, სამხედრო ჯეტები ბგერის გავრცელების სიჩქარის გადალახვისას ძლიერ გრუხუნის ხმას და ვიზუალურ ტალღას რომ წარმოქმნიან).

ეს შოკური ტალღები (Shock Waves) კიდევ უფრო მეტ ხახუნს (Drag) წარმოქმნის – ფრენის მახასიათებლები არასტაბილური ხდება და ამომგდები ძალაც (Lift) მცირდება, რაც თეორიაში კატასტროფის წამახალისებელი ნეგატიური ფაქტორი შეიძლება გახდეს.

სწორედ ეს ფაქტორია განმსაზღვრელი, თუ რა სიჩქარის ლიმიტებს უწესებენ კომერციულ ავიახაზების ხომალდებს ინჟინრები. და რომ “გასკდნენ” ამაზე “ჩქარ” ბორტებს (ძრავს) უბრალოდ ვერ (უფრო სწორედ, არ) ააგებენ.

ან ზებგერით საფრენ აპარატებს მივადგებით ისევ.. და ზედმეტ ხარჯს და არარენტაბელურობას.. გადაიხდით 2-3 ათას ევროს, მარტო ბილეთში, რომში 2 საათში ჩასასვლელად?! მგონი რომ არა..

შესაბამისად სამოქალაქო ხომალდების მაქსიმალური სიჩქარე განისაზღვრება ერთ მახზე 12-20% ნაკლებით. ბუფერი იმხელაა შექმნილი, რომ ხომალდის რიგ უბნებზე აჩქარებული ჰაერის ნაკადი კრიტიკულ ბგერის სიჩქარეს ახლოს არ მიუახლოვდეს (აქ საუბარი მუდმივად ბგერის სიჩქარით ფრენის პრობლემაზეა და არა მის ერთჯერად გადალახვაზე).

და რა ხდება კრუიზის ფაზაში?!

შესაბამისად მუდმივი IAS-ის პირობებში, სიმაღლის აკრეფვასთან ერთად, რეალურად, როგორც ვთქვი, თვითმფრინავი ჩქარდება, ანუ იმატებს მისი მახის რიცხვიც, და კრიტიკულ მახთან მიახლოვება რომ აირიდოს პილოტმა, რაღაც სიმაღლის მერე (სადღაც 8-9 კმ სიმაღლე), მისი გზამკვლევი უკვე მახის რიცხვი ხდება:

– “Report Mach Number”
– “Mach 0.85”

გვპასუხობს პილოტი, და ეს 0.85 სინამდვილეში უბრალო მგზავრს არც არაფერს ეუბნება, თუ რამდენად სწრაფად ჩავა დანიშნულების ადგილას. ეს რიცხვი, უხეშად, მიწასთან მიმართებაში 900 კმ/სთ ფრენას ნიშნავს.. კიდევ ქარს გააჩნია, საიდან უბერავს..

ეუფ… ბევრი დეტალებია არა?! ხო მასეა – არაა მარტივად საქმე… დღეს სულ ამით შემოვიფარგლები.

მშვიდ ფრენას გისურვებთ.

კომენტარის დატოვება

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  შეცვლა )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  შეცვლა )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  შეცვლა )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  შეცვლა )

Connecting to %s

%d bloggers like this: