Kármán Line: wat dit is, kenmerke en belangrikheid | Netwerk meteorologie
Een van die vrae wat wetenskaplikes en gewone mense hulself nog altyd afgevra het, is of daar 'n skêrgrens tussen die atmosfeer en die buitenste ruimte is. Dit is bekend dat die atmosfeer al hoe dunner word namate dit hoogtes van die aardoppervlak bereik totdat dit verdwyn. Daar is egter 'n atmosferiese beperking wat fundamenteel is vir lugvaartdoeleindes. Hierdie atmosferiese limiet staan ​​bekend as Kármán-lyn.
In hierdie artikel gaan ons u alles vertel wat u moet weet oor die Kármán-lyn en die belangrikheid daarvan.
2 Kármán Line
3 Kármán-lyn en lae van die atmosfeer
4 Fisiese kennis
Dit is bekend dat die atmosfeer nie skielik op 'n bepaalde en gedefinieerde hoogte eindig nie. Daar is gevind dat die atmosfeer al hoe dunner word namate die hoogte toeneem. Vir sommige wetenskaplikes eindig die atmosfeer van die aarde in die gebied waar die buitenste lae van die aarde strek. Dit wil sê hierdie buitenste lae van die atmosfeer Hulle staan ​​bekend as die termosfeer en eksosfeer. As hierdie konsep waar was, sou die aarde se atmosfeer bereik ongeveer 10.000 XNUMX kilometer bo seespieël.
Die digtheid van die lug neem af namate ons die hoogte vergroot. Daarom is die lugdigtheid by hierdie houding so laag dat die ruimtelike ruimte al oorweeg kan word. 'N Ander meer veeleisende definisie van die grens van die atmosfeer is van mening dat dit eindig waar die digtheid van die atmosfeer die laagste word. Dit is bekend omdat die spoed wat 'n vliegtuig kan verwerf om aërodinamiese hef deur vlerke en skroewe te bereik, vergelykbaar moet wees met die wentelsnelheid vir dieselfde hoogte. Met hierdie berekeninge kan die hoogte vir die vleuels op hierdie manier geken word en is dit nie meer geldig om die skip te onderhou nie. Dus, Dit is hier waar die atmosfeer sou eindig en die buitenste ruimte sou begin.
Gekonfronteer met hierdie bekommernisse, het die Kármán-lyn na vore gekom om uit te vind wat die grens is tussen die atmosfeer en die ruimte.
Die Kármán-lyn is vasgestel as 'n arbitrêre definisie wat gebaseer is op lugvaart-oorwegings. Daar kan gesê word dat dit die grens is wat bestaan ​​tussen die atmosfeer en die buitenste ruimte vir lugvaart- en ruimtevaartdoeleindes. Alhoewel dit wesenlik natuurlik is Daar is geen limiet as sodanig nie, maar dit verdwyn as u in hoogte beweeg, is daar verskillende lugvaart- en ruimtevaartbelange om die Kármán-lyn te vestig.
Die definisie van die Kármán-lyn is deur die Internasionale Lugvaartfederasie aanvaar. Hierdie federasie is verantwoordelik vir die opstel van alle internasionale standaarde en die erkenning van rekords in lugvaart en ruimtevaart. Die hoogte van die Kármán-lyn is in die orde van 100 kilometer, maar die 122 kilometer word gebruik om 'n verwysing te hê. Die verwysing vanaf die ruimtetuigherbetredingslyn.
Kármán-lyn en lae van die atmosfeer
Om die belangrikheid van die Kármán-lyn daar binne konteks te plaas, om die posisie ten opsigte van die res van die lae van die atmosfeer te ken. Ons het gedefinieer dat die hoogte daarvan ongeveer 100 kilometer bo seespieël geskat word. Hierdie hoogte is deur Theodore von Kármán opgelê, vandaar sy naam. Dit is vasgestel deur die hoogte te bereken waarop die digtheid van die atmosfeer so laag word dat die snelheid van 'n vliegtuig om lugvaart te hef met behulp van vleuels en skroewe, vergelykbaar moet wees met die wentelsnelheid van dieselfde hoogte.
Dit beteken dat wanneer u hierdie hoogte bereik waarop die Kármán-lyn gevestig is, die vlerke sou nie meer geldig wees om die skip te onderhou nie, aangesien die digtheid van die lug baie klein is. Daar is bekend dat 'n vliegtuig homself net onderhou as dit voortdurend in die lug beweeg. Dit is danksy die feit dat die vlerke hysbak genereer, gegewe die snelheid in die lug. As die vliegtuig stilstaan ​​in die lug, kan dit nie hou nie, aangesien die digtheid nie voldoende is nie.
Hoe dunner die lug is, hoe vinniger moet die vliegtuig gaan om genoeg hysbak te genereer om te verhoed dat dit val. Dit maak dit interessant om die hefkoëffisiënt van 'n vliegtuigvleuel vir 'n gegewe invalshoek te ken. 'N Voorwerp bly slegs in 'n wentelbaan solank die sentrifugale komponent van sy versnelling voldoende is om die swaartekrag te kan vergoed. Ons weet dat swaartekrag in die rigting van die aardoppervlak gedruk is, die voorwerp benodig dus 'n hoër horisontale bladsnelheid. As hierdie snelheid afneem, sal die sentrifugale komponent ook afneem en sal die swaartekrag die hoogte laat daal totdat dit val.
Die spoed wat benodig word vir ewewig word die wentelsnelheid genoem en dit wissel met die hoogte van die baan. Vir 'n ruimtetuig in 'n wentelbaan is dit ongeveer 27.000 kilometer per uur. In die geval van 'n vliegtuig wat hoër probeer vlieg, word die lug minder dig, en dit dwing die vliegtuig om sy spoed te verhoog om lug in die lug te skep.
Van haar is dit bekend dat die Kármán-lyn 'n relatiewe begrip in terme van hoogte is. Aangesien die belang van aerodinamika is, hou dit nie te veel wetenskaplike noukeurigheid in nie. Die lug word eenvoudig minder dig en het baie laer weerstand en bereik die buitenste ruimte.
Die Kármán-lyn word gebruik as 'n konsep wat verband hou met die hoogte en maak dit die moeite werd om die reissnelheid met die om aerodinamiese hyser of vergoeding te verkry vir die trek van die swaartekrag. As ons gaan oefen, sien ons dat al hierdie oorwegings wissel soos die radius van die baan toeneem. Ons weet dat hoe groter die radius van 'n baan ons 'n kleiner aantrekkingskrag het. Ons onthou dat die swaartekrag die krag is wat swaartekrag op 'n voorwerp uitoefen in die rigting van die aardoppervlak. Dit is egter ook bekend dat daar 'n hoër sentrifugale versnelling is vir dieselfde lineêre spoed.
Daaruit word onttrek dat die Kármán-lyn hierdie effek as gevolg van die wentelsnelheid verwaarloos, sodat dit genoeg sou wees om enige houding te kan handhaaf ongeag die digtheid van die atmosfeer.