Jednou z otázek, které si vědci i obyčejní lidé vždy kladli, je, zda mezi atmosférou a vesmírem existuje nůžková hranice. Je známo, že atmosféra se ztenčuje a ztenčuje, jak dosahuje výšek daleko od zemského povrchu, dokud nezmizí. Existuje však atmosférický limit, který je zásadní pro letecké účely. Tento atmosférický limit je znám jako Kármánova linie.
V tomto článku vám řekneme vše, o čem potřebujete vědět Kármánova linie a její charakteristika a jeho důležitosti.
Hlavní charakteristiky
Je známo, že atmosféra nekončí náhle v určité a definované nadmořské výšce. Bylo zjištěno, že atmosféra se s rostoucí nadmořskou výškou stále ztenčuje. U některých vědců končí zemská atmosféra v oblasti, kde se rozkládají nejvzdálenější vrstvy Země. To znamená, že tyto nejvzdálenější vrstvy atmosféry Jsou známí pod jménem termosféra a exosféra. Pokud by byl tento koncept pravdivý, dosáhla by zemská atmosféra asi 10.000 XNUMX kilometrů nad mořem.
Hustota vzduchu klesá s rostoucí výškou. Proto je v této výšce hustota vzduchu tak nízká, že již lze považovat za vesmír. Jiná náročnější definice hranice atmosféry uvažuje, že končí tam, kde je hustota atmosféry nejnižší. To je známo, protože rychlost, kterou může letadlo získat, aby dosáhlo aerodynamického vztlaku prostřednictvím křídel a vrtulí, musí být srovnatelné s orbitální rychlostí pro stejnou výšku. S těmito výpočty lze pomocí těchto prostředků pro křídla znát výšku a pro údržbu lodi již neplatí. Proto, Tady končí atmosféra a začíná vesmír.
Tváří v tvář těmto obavám se objevila Kármánova linie, aby zjistila, jaké jsou hranice mezi atmosférou a vesmírem.
Kármánova linka
Linka Kármán je stanovena jako libovolná definice založená na úvahách leteckého typu. To znamená, že lze říci, že jde o hranici mezi atmosférou a vesmírem pro letecké a astronautické účely. I když v podstatě přirozeně Neexistuje žádný limit jako takový, ale mizí, jak postupujete do výškyexistují různé letecké a astronautické zájmy, aby se vytvořila Kármánova linie.
Definice Kármánovy linie byla přijata Mezinárodní leteckou federací. Tato federace je zodpovědná za stanovení všech mezinárodních standardů a uznávání rekordů v letectví a kosmonautice. Nadmořská výška Kármánovy linie je řádově 100 kilometrů, ale těch 122 kilometrů se používá jako reference. Odkaz z linky pro návrat do kosmické lodi.
Kármánova linie a vrstvy atmosféry
Aby bylo možné uvést do souvislosti význam Kármánovy linie, znát její polohu vzhledem ke zbytku vrstev atmosféry. Definovali jsme, že jeho výška byla odhadována na víceméně stále 100 kilometrů nad mořem. Tuto nadmořskou výšku uložil Theodore von Kármán, proto jeho jméno. Bylo stanoveno výpočtem výšky, ve které se hustota atmosféry stává tak nízkou, že rychlost letadla k dosažení leteckého vztlaku pomocí křídel a vrtulí musí být srovnatelná s orbitální rychlostí stejné výšky.
To znamená, že při dosažení této výšky, ve které je stanovena Kármánova linie, křídla by již nebyla platná pro udržení lodi, protože hustota vzduchu je velmi malá. Je známo, že letadlo se dokáže udržet pouze tehdy, pokud se neustále pohybuje vzduchem. Právě díky tomu křídla generují vztlak daný rychlostí pohybu ve vzduchu. Pokud by letadlo stálo ve vzduchu, nemohlo by se udržet, protože hustota není dostatečná.
Čím řidší vzduch, tím rychleji musí letadlo letět, aby vytvořilo dostatečný vztlak, aby nespadlo. Díky tomu je zajímavé znát součinitel vztlaku křídla letounu pro daný úhel náběhu. Objekt zůstává na oběžné dráze pouze tak dlouho, dokud je odstředivá složka jeho zrychlení dostatečná ke kompenzaci gravitační síly. Víme, že gravitace tlačená směrem k zemskému povrchu, takže objekt potřebuje vyšší rychlost horizontálního posouvání. Pokud se tato rychlost sníží, odstředivá složka se také sníží a gravitace způsobí pokles její nadmořské výšky, dokud neklesne.
Fyzikální znalosti
Rychlost potřebná pro rovnováhu se nazývá orbitální rychlost a mění se s výškou oběžné dráhy. Pro raketoplán na oběžné dráze Země potřebuje orbitální rychlost kolem 27.000 XNUMX kilometrů za hodinu. V případě letounu, který se pokouší letět výše, se vzduch stává méně hustým, což nutí letoun zvýšit rychlost, aby vytvořil vztlak ve vzduchu.
Z toho důvodu je známo, že Kármánova linie je z hlediska nadmořské výšky velmi relativní pojem. Vzhledem k tomu, že se zajímá o aerodynamiku, nemá příliš vědeckou přísnost. Vzduch se jednoduše stane méně hustým a skončí s mnohem nižším odporem a dosáhne vnějšího prostoru.
Linka Kármán se používá jako koncept související s nadmořskou výškou, a proto se vyplatí zvýšit rychlost jízdy s za účelem získání aerodynamického vztlaku nebo kompenzace tahu gravitační síly. Když půjdeme cvičit, vidíme, že všechny tyto úvahy se mění s rostoucím poloměrem oběžné dráhy. Víme, že čím větší je poloměr oběžné dráhy, tím menší je gravitační tah. Pamatujeme si, že gravitační tah je síla, kterou gravitace působí na objekt ve směru zemského povrchu. Je však také známo, že při stejné lineární rychlosti existuje vyšší odstředivé zrychlení.
Z nich lze usuzovat, že Kármánova linie tento efekt vzhledem k orbitální rychlosti zanedbává tak, že by stačilo k udržení jakékoli výšky bez ohledu na hustotu atmosféry.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o linii Kármán a jejích vlastnostech.