ماخمتر

الماخمتر هو أداة طيران في الطائرات تعمل بنظام بيتو ستاتيك ، تُظهر نسبة السرعة الجوية الحقيقية إلى سرعة الصوت ، وهي كمية بلا أبعاد تُسمى رقم الماخ . ويُظهر هذا على الماخمتر ككسر عشري . والطائرة التي تحلق بسرعة الصوت تحلق بسرعة ماخ تساوي واحدًا، ويُعبر عنها بماخ 1 .

عندما تقترب الطائرة في رحلة أسرع من الصوت من سرعة الصوت، فإنها تصل أولاً إلى رقم الماخ الحرج ، حيث يصل الهواء المتدفق فوق مناطق الضغط المنخفض من سطحها محليًا إلى سرعة الصوت، مكونًا موجات صدمة . تتغير سرعة الهواء المشار إليها لهذه الحالة مع درجة الحرارة المحيطة، والتي تتغير بدورها مع الارتفاع . لذلك، فإن سرعة الهواء المشار إليها ليست كافية تمامًا لتحذير الطيار من المشاكل الوشيكة. رقم الماخ أكثر فائدة، ومعظم الطائرات عالية السرعة محدودة برقم ماخ تشغيلي أقصى، والمعروف أيضًا باسم M _MO .

على سبيل المثال، إذا كانت سرعة الصوت في الظروف القياسية 1093 كيلومترًا في الساعة (590 عقدة)، فإن السرعة _الجوية الحقيقية في M _MO هي 906 كيلومترًا في الساعة (489 عقدة). تزداد سرعة الصوت مع درجة حرارة الهواء، لذا عند سرعة 0.83 ماخ على ارتفاع 3000 متر (10000 قدم) حيث يكون الهواء أكثر دفئًا بكثير من 9100 متر (30000 قدم)، فإن السرعة الجوية الحقيقية في M _MO ستكون 982 كم / ساعة (530 عقدة).

تستخدم أجهزة قياس الماخ الإلكترونية الحديثة معلومات من نظام كمبيوتر بيانات الهواء الذي يقوم بإجراء الحسابات باستخدام مدخلات من نظام بيتو-ستاتيك . تستخدم بعض أجهزة قياس الماخ الميكانيكية القديمة مقياس ارتفاع أنيرويدي وكبسولة سرعة جوية تعمل معًا على تحويل ضغط بيتو-ستاتيك إلى رقم ماخ. يعاني جهاز قياس الماخ من أخطاء في الأجهزة والمواضع.

في التدفق دون الصوتي، يمكن معايرة مقياس ماخ وفقًا لما يلي:

${\displaystyle {M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{p}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,أو،{M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {p_{t}}{p}}\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,}$

أين:

${\displaystyle \M\,}$هو رقم ماخ

q _c هو ضغط التأثير (الضغط الديناميكي)

${\displaystyle \p}$هو الضغط الساكن

وعلى افتراض أن نسبة الحرارة النوعية هي 1.4

عندما تتشكل موجة صدمة عبر أنبوب بيتو، يتم استخلاص الصيغة المطلوبة من معادلة بيتوت الأسرع من الصوت لرايلي، ويتم حلها بشكل تكراري:

${\displaystyle {M}=0.88128485{\sqrt {{\frac {p_{t}}{p}}\left(1-{\frac {1}{[7M^{2}]}}\right)^{\frac {5}{2}}}}}$

أين:

${\displaystyle \p_{t}}$الآن يتم قياس الضغط الإجمالي خلف الصدمة الطبيعية.

لاحظ أن المدخلات المطلوبة هي الضغط الكلي والضغط الساكن. لا يلزم إدخال درجة حرارة الهواء.

• توصيات منظمة الطيران المدني الدولي بشأن استخدام النظام الدولي للوحدات
• مؤشر سرعة الهواء
• رقم ماخ
• نظام بيتوت-ستاتيك

• دليل الطيران الآلي . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي، واشنطن العاصمة: إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية. 2005-11-25. ص 3-8. FAA-H-8083-15.
• دليل الطيران الآلي. مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي، واشنطن العاصمة: إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية. 2007. ص 3-10. FAA-H-8083-15A. مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2008.

 تتضمن هذه المقالة مواد من المجال العام من دليل الطيران الآلي. حكومة الولايات المتحدة .