Sakral Mach

 В любом деле, в том числе и в еде, тем более в размышлениях, сразу всё – не интересно, даже вредно. Что ж, не беда, будем предельно осторожны в подаче тех или иных версий. Тогда начнём вот с чего. С развитием технических средств передвижения, как по Земле, так и по воде и в воздушном пространстве, всем мыслящим стало ясно, что настало время разработать унифицированные единицы длины и массы, коими стали, - что ныне известно всем, - метр и килограмм. Начало инициировала Франция в конце  XVIII века.  И после долгих мучений, прикидок и сравнений, наконец-то вошла в   практику, так называемая, Международная система единиц СИ.  На данный момент, - говорю «на данный», потому что в всё быстротечно, - аббревиатура СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира, и почти всегда используется в области техники, даже среди тех, у которых   «а лох ин коп».
Вместе с тем, заметим по ходу, думаю, не помешает,  что этот  процесс имеет место быть и в наши дни. Вот, в мае 2019 года, вступили в силу новые определения основных единиц СИ по некоторым другим направлениям. Нетрудно заметить, что на всё про то ушло 100 лет с гаком. Однако удивляться, собственно, нечему, так как растяжка по спектру значимых составляющих слишком объёмна, коль для определения скорости объекта выступают не одни лишь секунды и часы, но и метры, мили, дюймы, углы и прочие «альфы». Таким образом, мы имеем один метр в секунду (м/сек), километр в час (км/час), радиан в секунду (1/сек). Между прочим, термин «радиан» впервые объявился в печати 5 июня 1873 года в экзаменационных билетах, составленных Джеймсом Томсоном, - университет Квинса в Белфасте. А вот, где это  удобно,  скорость, по-прежнему, продолжают измерять в таких специфических единицах, как -   «узел», - в мореплавании,  лучевая - в  астрономии, первая v1, вторая v2 и третья v3  -  в космонавтике. Теперь, переключим своё внимание на рубрику «Sakral Mach». 
 Но прежде придётся мне вспомнить свои студенческие годы.
В бывшем СССР «взгляды австрийского физика, механика и философа-позитивиста Эрнеста Маха (1838—1916) в пересказе» были широко известны из-за обязательно изучавшейся во всех ВУЗах философской работы В.И. Ленина: «Материализм и эмпириокритицизм», содержавшей безапелляционную критику научной модели австрийского учёного. Так скажите мне, пожалуйста, куда делся сей железный большевик Ленин? Исчез бесследно, один Мавзолей остался, которому, судя по разговорам и публикациям, политическая элита уже предписала time out. Тогда как, во второй половине прошлого века, в связи с производством сверхзвуковых летательных аппаратов, Эрнест Мах, вроде бы, как воскрес из пепла, отсюда и моя приставка «Sakral».  Всё дело в том, что в 1881 году 43-летний Эрнст Мах уже изучал  сверхзвуковое движение тел. Вот почему в наше время, когда сверхзвуковые лайнеры из фантазии перекочевали в реальность, вспомнив вдруг незабвенного австрийца, внесли в реестр «число Маха» для отсчёта сверхзвуковых скоростей. Всё, как в песне Александры  Пахмутовой и Николая Добронравова, - «ничто на Земле не проходит бесследно…» Salut! Пойдём дальше.

                И что же это такое «число Маха»?

   Мне нравится, когда в делах ум блещет. Ведь не так уж и редко, сравнивая цены на товар, говорят, - «да там в два раза дешевле!». И всем всё понятно. Впрочем, как и в нашей небесной симфонии, в которой солируют, вроде бы, две разноголосые «скрипки»: скорость звука в пространстве и скорость сверхзвукового   лайнера. И как же они согласуются, чтобы тоже так – раз! – и всем было бы всё понятно?
 Что ж, начнём со скорости звука, которая всегда точно отвечает характеру окружающей среды, состояние которой находится в прямой зависимости от высоты над уровнем моря. Картина по данным Международной организации гражданской авиации (ИКАО), смотрится в таких соотношениях.

Высота, метров.
0
500
1000
5000
10000
20000

Давление, кПа
101,3
95,5
89,9
54,0
26,4
5,5

Плотность, кг/м3
1,22
1,17
1,11
0,74
0,41
0,09

Температура, С
0
15
12
-18
-50
-56

И скорость звука, м/сек
340,3
338,4
336,4
320,5
299,5
295,0

 Как видно из таблиц, скорость звука существенно меняется в зависимости от высоты. 
Именно это непостоянство скорости звука (в отличие от скорости света), как раз, и  явилось одной из причин того, что в аэродинамике стали пользоваться параметром, получившим название «Мах».  Стало быть, «число Маха» показывает соотношение между скоростью звука в воздушной среде, обтекающей скоростной лайнер, и скоростью самого лайнера, то есть является безразмерной единицей.

 Таким образом, 1 Мах на приборной доске кабины пилота означает, что самолёт движется со скоростью звука на конкретной высоте. В том случае, если самолет превысит скорость распространения звука на данной высоте в два раза, то на приборной панели засветится 2 Мах (2 М). В общем так: при М < 1 течение называется дозвуковым, при М = 1 — звуковым, а при М > 1 — сверхзвуковым.
 
                И ещё немного, ещё чуть-чуть.

 Порой, правда, редко, однако бывает, когда в литературе можно встретить и упрощённый подход, где «число Маха» переводится в линейную скорость (километры в час, или в секунду). В этом случае 1 Мах принимается равным 1 198,8 км/час, или 333 м/сек, что эквивалентно скорости звука при нормальном атмосферном давлении (101,3 кПа) и нулевой температуре и влажности у поверхности Земли, что видно из таблиц.

                Вот на этом финальный - alles gut!