Ένα από τα ερωτήματα που οι επιστήμονες και οι απλοί άνθρωποι ρωτούσαν πάντα είναι αν υπάρχει ένα ψαλίδι μεταξύ της ατμόσφαιρας και του διαστήματος. Είναι γνωστό ότι η ατμόσφαιρα γίνεται πιο λεπτή και λεπτότερη καθώς φτάνει σε ύψη μακριά από την επιφάνεια της γης μέχρι να εξαφανιστεί. Ωστόσο, υπάρχει ένα ατμοσφαιρικό όριο που είναι θεμελιώδες για αεροναυτικούς σκοπούς. Αυτό το ατμοσφαιρικό όριο είναι γνωστό ως Γραμμή Kármán.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε Η γραμμή Kármán και τα χαρακτηριστικά της και τη σημασία του.
Κύρια χαρακτηριστικά
Είναι γνωστό ότι η ατμόσφαιρα δεν τελειώνει απότομα σε ένα ορισμένο και καθορισμένο υψόμετρο. Έχει βρεθεί ότι η ατμόσφαιρα γίνεται λεπτότερη και λεπτότερη καθώς αυξάνεται το υψόμετρο Για ορισμένους επιστήμονες, η ατμόσφαιρα της Γης τελειώνει στην περιοχή όπου εκτείνονται τα πιο απομακρυσμένα στρώματα της γης. Δηλαδή, αυτά τα πιο απομακρυσμένα στρώματα της ατμόσφαιρας Είναι γνωστοί με το όνομα της θερμόσφαιρας και της εξώσφαιρας. Εάν αυτή η ιδέα ήταν αληθινή, η ατμόσφαιρα της γης θα έφτανε περίπου 10.000 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.
Η πυκνότητα του αέρα μειώνεται όσο αυξάνουμε το ύψος. Επομένως, σε αυτό το υψόμετρο η πυκνότητα του αέρα είναι τόσο χαμηλή που μπορεί ήδη να θεωρηθεί ως εξωτερικό διάστημα. Ένας άλλος πιο απαιτητικός ορισμός του ορίου της ατμόσφαιρας θεωρεί ότι τελειώνει εκεί που η πυκνότητα της ατμόσφαιρας γίνεται χαμηλότερη. Αυτό είναι γνωστό αφού η ταχύτητα που μπορεί να αποκτήσει ένα αεροσκάφος για να επιτύχει αεροδυναμική ανύψωση μέσω πτερυγίων και ελίκων πρέπει να είναι συγκρίσιμη με την τροχιακή ταχύτητα για το ίδιο ύψος. Με αυτούς τους υπολογισμούς, το ύψος μπορεί να γίνει γνωστό με αυτά τα μέσα για τα φτερά και δεν ισχύουν πλέον για τη συντήρηση του πλοίου. Επομένως, Εδώ θα τελειώσει η ατμόσφαιρα και θα αρχίσει το διάστημα.
Αντιμέτωποι με αυτές τις ανησυχίες, η γραμμή Kármán εμφανίστηκε για να μάθει ποιο είναι το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας και του διαστήματος.
Γραμμή Kármán
Η γραμμή Kármán καθορίζεται ως αυθαίρετος ορισμός που βασίζεται σε θέματα αεροναυτικού τύπου. Με άλλα λόγια, μπορεί να ειπωθεί ότι είναι το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας και του εξωτερικού χώρου για αεροπορικούς και αστροναυτικούς σκοπούς. Αν και ουσιαστικά φυσικά Δεν υπάρχει όριο ως τέτοιο αλλά εξαφανίζεται καθώς προχωράτε στο ύψος, υπάρχουν διάφορα αεροπορικά και αστροναυτικά ενδιαφέροντα για τη δημιουργία της γραμμής Kármán.
Ο ορισμός της γραμμής Kármán έχει γίνει αποδεκτός από τη Διεθνή Αεροναυτική Ομοσπονδία. Αυτή η ομοσπονδία είναι υπεύθυνη για την καθιέρωση όλων των διεθνών προτύπων και την αναγνώριση των ρεκόρ στην αεροναυπηγική και την αστροναυτική. Το υψόμετρο της γραμμής Kármán είναι της τάξης των 100 χιλιομέτρων, αλλά τα 122 χιλιόμετρα χρησιμοποιούνται για να έχουν αναφορά. Η αναφορά από τη γραμμή επανεισόδου του διαστημικού σκάφους.
Kármán γραμμή και στρώματα της ατμόσφαιρας
Για να θέσουμε στο πλαίσιο τη σημασία της γραμμής Kármán εκεί, μάθετε τη θέση της σε σχέση με τα υπόλοιπα στρώματα της ατμόσφαιρας. Έχουμε ορίσει ότι το ύψος του εκτιμήθηκε ότι ήταν περίπου 100 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό το υψόμετρο επιβλήθηκε από τον Theodore von Kármán, εξ ου και το όνομά του. Καθορίστηκε υπολογίζοντας το ύψος στο οποίο η πυκνότητα της ατμόσφαιρας γίνεται τόσο χαμηλή ώστε η ταχύτητα ενός αεροσκάφους να επιτύχει αεροναυτικό ανελκυστήρα χρησιμοποιώντας φτερά και έλικες πρέπει να είναι συγκρίσιμη με την τροχιακή ταχύτητα αυτού του ίδιου ύψους.
Αυτό σημαίνει ότι όταν φτάσετε σε αυτό το ύψος στο οποίο δημιουργείται η γραμμή Kármán, Τα φτερά δεν θα ισχύουν πλέον για τη συντήρηση του πλοίου, καθώς η πυκνότητα του αέρα είναι πολύ μικρή. Είναι γνωστό ότι ένα αεροπλάνο μπορεί να συντηρηθεί μόνο εάν κινείται συνεχώς στον αέρα. Χάρη σε αυτό, τα φτερά δημιουργούν ανύψωση δεδομένης της ταχύτητας ταξιδιού στον αέρα. Εάν το αεροπλάνο ήταν ακίνητο στον αέρα, δεν θα μπορούσε να συντηρηθεί αφού η πυκνότητα δεν είναι επαρκής.
Όσο πιο λεπτός είναι ο αέρας, τόσο πιο γρήγορα πρέπει να κινηθεί το αεροπλάνο για να δημιουργήσει αρκετή ανύψωση για να μην πέσει. Αυτό καθιστά ενδιαφέρον να γνωρίζουμε το συντελεστής ανύψωσης μιας πτέρυγας ενός αεροπλάνου για μια δεδομένη γωνία επίθεσης. Ένα αντικείμενο παραμένει σε τροχιά μόνο όσο η φυγόκεντρη συνιστώσα της επιτάχυνσής του είναι επαρκής για να αντισταθμίσει τη δύναμη της βαρύτητας. Γνωρίζουμε ότι η βαρύτητα ωθείται προς την κατεύθυνση της επιφάνειας της γης, έτσι το αντικείμενο χρειάζεται υψηλότερη οριζόντια ταχύτητα κύλισης. Εάν αυτή η ταχύτητα μειωθεί, το φυγοκεντρικό συστατικό θα μειωθεί επίσης και η βαρύτητα θα προκαλέσει τη μείωση του υψομέτρου έως ότου πέσει.
Φυσική γνώση
Η ταχύτητα που απαιτείται για την ισορροπία ονομάζεται τροχιακή ταχύτητα και ποικίλλει ανάλογα με το ύψος της τροχιάς. Για ένα διαστημικό λεωφορείο σε τροχιά της Γης χρειάζεται τροχιακή ταχύτητα περίπου 27.000 χιλιομέτρων ανά ώρα. Στην περίπτωση ενός αεροπλάνου που προσπαθεί να πετάξει ψηλότερα, ο αέρας γίνεται λιγότερο πυκνός και αυτό αναγκάζει το αεροπλάνο να αυξήσει την ταχύτητά του για να δημιουργήσει ανύψωση στον αέρα.
Για το λόγο αυτό, είναι γνωστό ότι η γραμμή Kármán είναι μια πολύ σχετική έννοια ως προς το υψόμετρο. Δεδομένου ότι το ενδιαφέρον του είναι η αεροδυναμική, δεν έχει μεγάλη επιστημονική αυστηρότητα. Ο αέρας απλώς γίνεται λιγότερο πυκνός και καταλήγει να έχει πολύ μικρότερη αντίσταση και να φτάνει στο διάστημα.
Η γραμμή Kármán χρησιμοποιείται ως έννοια που σχετίζεται με το υψόμετρο και αξίζει να αυξήσετε την ταχύτητα ταξιδιού με προκειμένου να επιτευχθεί αεροδυναμική ανύψωση ή αντιστάθμιση για την έλξη της δύναμης της βαρύτητας. Όταν πηγαίνουμε στην εξάσκηση, βλέπουμε ότι όλες αυτές οι σκέψεις διαφέρουν καθώς αυξάνεται η ακτίνα της τροχιάς. Γνωρίζουμε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα μιας τροχιάς έχουμε μια μικρότερη βαρυτική έλξη. Θυμόμαστε ότι η βαρυτική έλξη είναι η δύναμη που ασκεί η βαρύτητα σε ένα αντικείμενο κατά την κατεύθυνση της επιφάνειας της γης. Ωστόσο, είναι επίσης γνωστό ότι υπάρχει υψηλότερη φυγοκεντρική επιτάχυνση για την ίδια γραμμική ταχύτητα.
Από αυτά μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η γραμμή Kármán αγνοεί αυτό το φαινόμενο λόγω της τροχιακής ταχύτητας, έτσι ώστε θα ήταν αρκετό για να μπορέσει να διατηρήσει οποιοδήποτε ύψος ανεξάρτητα από την πυκνότητα της ατμόσφαιρας.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τη γραμμή Kármán και τα χαρακτηριστικά της.