خێراییی ھایپەرسۆنیک

لە ئایرۆدینامیک، خێراییی ھایپەرسۆنیک یان خێرایی سەروودەنگ (بە ئینگلیزی: Hypersonic speed) ئەم خێراییەن کە لە خێرایی دەنگ زیاترن، کە ئەم خێراییانە لە خێرایی ماک ٥ ەوە بەرەو سەرەوەی دەست پێدەکەن.^[1]

ژمارەی ماکی ورد کە دەتوانێ بڵێ فڕین لە خێراییی ھایپەرسۆنیک دەگۆڕدرێ، لەبەر ئەوەی فیزیای تاک دەگۆردرێ لە جووڵەی ھەوادا (وەک جیابونەوەی گەردی و بە ئایۆن بوون) ڕوودەدەن لە خێرایی جیاواز، ئەم کاریگەرییانە بە کۆمەڵ گرنگ دەبن لە دەوری ماک ٥–١٠. خێرایی لە ئەندازە دەرچوو دەتوانرێ لە لایەکی ترەوە پێناسە بکرێ بەم خێراییانەی کاتێک گەرمی دیاریکراو دەگۆردرێ لەگەڵ پلەی گەرمی لێشاو وەکو جووڵە وزەی تەنێکێی جوڵاوە کە گۆردراوە بۆ گەرمی.^[2]

نیشانەکانی لێشاو

لە کاتێکدا پێناسەکردنی لێشاوی لە ئەندازە دەرچوو دەکرێ زۆر نادیار و بەگشتی گفتوگۆی لەسەر بکرێ (بە تایبەتی لەبەر نەبوونی بەردەوامی لە نێوان لێشاوی زۆر خێرا و لێشاوی خێرا)، لێشاوی لە ئەندازە دەرچوو لەوانەیە تەرخان کرابێ بە دیاردەی فیزیایی دیاریکراو کە ناتوانرێ چی تر ببی بە شیکەرەوەی نەژماردراو وەک لە لێشاوی زۆر خێرا. ئەمانەی خوارەوە بریتین لە تایبەتیەکانی لێشاوی لە ئەندازە دەرچوو:

چینی خورپە
گەرم کردنی داینامیکی
چینی نەبوون
کاریگەریەکانی گازی ڕاستەقینە
کاریگەریەکانی چڕی نزم
سەربەخۆبوونی ھاوکۆلکەی داینامیکی لەگەڵ ژمارەی ماک.

مەودای بەرامبەربوونی خورپەی بچوک

لەگەڵ زیادبوونی کێشی جەستە، چڕی دواوەی لاری خورپە پێکدێت بەھۆی جەستە ھەروەھا زیادیش دەکا، کە دەگونجێ لەگەڵ کەم بوون لە قەبارە لەدواوەی خورپەکە بەھۆی پاراستن لە بارستەی. ھەروەھا دووری نێوان خورپە لارەکە و جەستەکە کەم دەکا لە ژمارە بەرزەکانی ماک.

چینی نەبوون

کاتێ کە ژمارەی ماک بەرز دەبێتەوە، ئێنترۆپی دەگۆرێ لە دەوری خورپەکە ھەروەھا زیادیش دەکا، کە دەبێتە ھۆی دروست بوونی ھێزێکی گەورەی نەبوونی پلە لاری و لێشاوێکی گەرداوی بەرز کە تێکەڵە لەگەڵ سنوری چینەکە.

کارلێکردنی لینجی

بەشێکی گەورەی جووڵە وزە کە پەیوەست بووە بە لێشاو لە ژمارە بەرزەکانی ماک دەگۆڕێ لەناو وزەی ناوەکی لە شلەکە بەھۆی کاریگەرییەکانی لینجی. زیاد بوون لە وزەی ناوەکی پێدەزاندرێ بە زیادبوون لە پلەی گەرمی. لەو کاتەی پەستانەکە پلە لاری ئاسایییە بۆ لێشاوەکە لە سنوری چینەکە بە نزیکی سفڕە تا نزم بۆ خێرایی زۆری مام ناوەندی ژمارەکانی ماک، زیادبوون لە پلەی گەرمی بە ھۆی سنوری ڕێکەوتوی چین لەگەڵ نزمبونەوە لە چڕی. ئەمە وادەکا خوارەوەی سنوری چینەکە فراوان بێ، تاوەکو سنوری چینەکەی سەر جەستکە ئەستور تر بێ و بتوانێ لەگەڵ شەپۆڵە خورپەکەی نزیک جەستەکە یەک بگرێ.

لێشاوی پلە گەرمی بەرز

پلە گەرمییە بەرزەکانی شێوەی لینجی دەبنە ھۆی ناھاوسەنگی سیفاتی لێشاوی کیمیایی ھەر وەکو پەیداکردنی جووڵە و جیابونەوە و بە ئایۆن کردنی گەردی ئەنجام لە لێچونی گەرمی و تیشکی.

پۆلێن کردن بۆ سیستەمەکانی ماک

ھەر چەندە «بێ خێرایی دەنگ» و «خێراتر لە دەنگ» ئاساییانە ئاماژە دەکەن بۆ خێراییەکەنی خوارتر و سەروتر خێرایی نێوخۆی دەنگ لەسەر یەک، داینامیکیە ھەواییەکان زۆربەی کات ئەم مەرجانە بۆ ئاماژەپێکردنی مەودایەکی دیاریکراوی لە گرنگیەکانی ماک. ئەمە ڕوودەدات چونکە «سیستەمی ترانسۆنیک» ھەیە لە دەوروبەری M=١ کاتێ کە نزیکراوەکانی ھاوکێشەی ناڤیێر-ستۆکس بەکار ھاتووە بۆ دیزایینکردنی بێ خێرایی دەنگ کە چی تر بەکار نایێ، بەشێکیان چونکە لێشاوە نێوخۆییەکان تێپەڕ بوونە لە M=١ ھەرچەندە کاتێ ژمارە ماکە سەربەخۆکە لە خوارەوەی نرخەکەشە.

سیستەمی خێرایی زۆر ئاساییانە ئاماژە دەکات بۆ کۆمەڵێک لە ژمارەی ماک کە لەوانەیە بەکار ھاتبێ؛ بۆ نموونە، کاتێ کە لێشاوی ھەوا کاردانەوەی کیمیایی نابێ و کاتێ کە گواستنەوەی گەرمی لە نێوان ھەوا و ئۆتۆمبێل کە لەوانەیە فەرامؤش کرا بێ لە شیکاری. بە گشتی ناسا «بەرزی» خێرایی زۆر پێناسە دەکا بە وەکو ھەر ژمارەیەکی ماک لە ١٠ بۆ ٢٥، و دوبارە یەم خێراییانە دەنوسێتەوە کە لە ماک ٢٥ گەورەترن. لەم سیستەمەدا تەیارە ئیشکەوتوەکان تەیارەی ئاسمانی و تەیارەی ئاسمانی ھەمەجۆرن.

لەم خشتەیەدا، سیستەمەکان یان مەوداکانی نرخی ماک دانراون لە جیاتی ماناکانی بێ خێرایی دەنگ و خێراتر لە دەنگ.

تیژیە چونیەکەکان

ڕێزبەندی کردنی لێشاوی ھەوا پشت دەبەستێ بە ژمارەی تیژیە چونیەکەکان، کە وادەکا ئاسانکاری بۆ ژمارە بێکۆتاکانی نزیک لێکۆڵینەوە بکات بۆ گروپە لێکچوەکان. خێرایی نزیک لە دەنگ و لێشاوانەی کە دەپەسترێتەوە، ماک و ژمارەکانی ڕاینۆڵدز تەنھان کە دەتوانن ڕیزبەندی زۆربەی لێشاوەکان بکەن.

لێشاوت زۆر خێرا، ھەر چەندە، پێویستی بە تیژی چونیەکی تری ھەیە، یەکەم، ھاوکێشەی شیکاری بۆ گۆشەی خورپەی لار تاکو ببێ بە ژمارەی ماک لە (~>١٠) ژمارەی ماکی بەرز. دووەم، شێوەی بەھێزی خورپەکان لەدەوری جووڵەی جەستەی ھەوایی واتای ئەمە دەدات تەوژمە سەربەخۆکانی ژمارەی ڕاینۆڵدز بەسود نییە بۆ سەنگاندنی ڕەوشتی چینی سنورەکانی سەرەوەی جەستە (ھەر چەندە ھەر گرنگیشە). لە کۆتاییدا، پلەی گەرمی زیاد بووی لێشاوە زۆر خێراکان مانای ئەوە دەدات کاریگەرییەکانی گازی ڕاستەقینە گرنگ دەبن. لەبەر ئەم ھۆکارە، لێکۆڵینەوە لە خێراییە زۆرەکان زۆربەی کات ئاماژە بۆ جووڵەی گەرمی ھەوایی دەکات، نەک جووڵەی ھەوایی.

پێشەکی لە کاریگەریەکانی گازە ڕاستەقینەکان مانای ئەمە دەدات گۆڕاوی زۆر داواکراوە بۆ باسکردنی باری تەواوی گاز. لەکاتێکدا گازی جێگیر دەتوانرێ بە سێ گۆڕاو باس بکرێ (پەستان، پلەی گەرمی، گەرمی نەگۆڕی کاریگەر)، و گازی جوڵاوە بە چوار (خێرایی لێشاو)، گازێکی گەرم لە کیمیای ھاوسەنگدا پێویستی بە باری ھاوکێشەکان ھەیە بۆ پێکھاتەی کیمیایی گازەکە، و گاز لەناو ناھاوسەنگیدا شیکاری ئەم ھاوکێشانە دەکات بە بەکارھێنانی کات وەکو گۆڕاوێکی زیادکراو. ئەمەش ئەوە دەگەیەنێت لە لێشاوی ناھاوسەنگدا، شتێک لە نێوان ١٠ تا ١٠٠ گۆراو لەوانەیە داواکراو بێت باسکردنی گاز لە ھەر کاتێکدا. سەرباری، لێشاوە زۆر خێراکان (ئاساییانە بە پێناسە دەکرێ وەکو ژمارەی نۆدسنی سەروی ٠٫١)

بەدوای ھاوکێشەکانی ناڤیێر-ستۆکس مەکەوە.

لێشاوی خێراتر لە دەنگ ڕێزبەند کراون بە پێی وزەی کۆکراوەیان، شی کراوەتەوە وەک کۆکراوەی ئێنتالپی (مێگا جوول\ کگم)، پەستانی کۆکراوە (کیلۆ پاسکال-مێگا پاسکال)، پەستانی وەستاو (کیلۆ پاسکال-مێگا پاسکال)، پلەی گەرمی وەستاو (کلڤن)، یان خێرایی لێشاو (کم\چرکە).

والاس د. ھایس گەشندەی بە تیژیە ھاوبەشکان کرد، چونیەک بۆ یاسای ناوچەی ویتکۆمب. کە ڕێگەی دا بە بەروردکردنی پێکھاتەکان.

سیستەمەکان

لێشاوی خێراتر لە دەنگ دەتونرێ بەنزکی جیابکرێتەوە بۆ ژمارەی سیستەمەکان. ھەڵبژاردنی ئەم سیستەمانە زەحمەتن، لەبەر شێواوی سنورەکانیان کە دەتوانرێ کاریگەریەکی دیاریکراو بدۆزرێتەوە.

گازی بێخەوش

لەم سیستەمەدا، گازەکان دەتوانرێ ھەر وەکو گازی نموونەیی دابنرێ. لێشاو لە سیستەمەدا ھەر سەر بە ژمارەی ماکن. چونیەکەکان دەست دەکەن بە پشت بەستن بە بەکارھێنانی دیواری پلەی گەرمی نەگۆڕ، لەجیاتی دیواری گەرمی نەگۆڕ کە بەکاردێ لە خێرایی نزمتر. سنووری نزم لەم ناوچەیەدا لە دەوروبەری ماک ٥. کە ڕامجێتەکان ناچوست دەبن، و سنوری بەرز لە دەوروبەری ماک ١٠–١٢.

گازی نموونەیی دوو-پلە گەرمی

ئەمە لە کۆمەڵەی سیستەمی گازی بێخەوش دایە، کە دەتوانرێ گازەکە بە پێکھاتەی کیمیایی تەواو دابنرێ، بەڵام خولانەوەکان و لەرینەوەکانی پلە گەرمییەکانی گازەکە دەبێ بە جیاکراوە دابنرێت، کە پێشەنگ دەبێ بۆ دوو نموونەی پلە گەرمییەکان. سەیری نموونەی نۆزڵی خێراتر لە دەنگ بکە، کە لەرینەوەی بەستوو گرنگ دەبێ.

گازە جوداکراوەکان

لەم سیستەمەدا گازەکانی جووت گەردیلەیی یان فرە گەردیلەیی (گازەکان لەزۆربەی بەرگە ھەوادا دەدۆزرێنەوە) دەستپێک بۆ جودا وەکو ئەوەی دێن بۆ پەیوەندی لەگەڵ خورپە لارەکان کە دروستکراوە لەلایەن جەستە. ڕووی ھاندان دەورێکی ھەیە لە شیکارییەکانی گەرمبوونی ڕوو، مانای ئەمە دەدات ڕووی ماددەکەش کاریگەری ھەیە لەسەر ماددەکە. سنوری خواری ئەم سیستەمە کە ھەر پێکھاتەیەکی تێکەڵەی گاز یەکەمجار دەست دەکات بە جودا بونەوە لە خاڵی وەستان لە لێشاوەکە (کە بۆ نایترۆجین لە دەوروبەری ٢٠٠٠ کلڤن) لە سنوری سەروتری ئەم سیستەمە، کاریگەریەکانی بە ئایۆن بوون دەست دەکا کاریگەری لەسەر لێشاوەکە.

گازی بە ئایۆنکراو

لەم سیستەمەدا ئەلیکترۆنی بە ئایۆنکراوی لێشاوێکی وەستاو گرنگ دەبێ، و ئەلیکترۆنەکان دەبێت بە جیاکراوەیی دانرابێت. بەزۆری پلە گەرمی ئەلیکترۆن بە جیاکراوەیی لەو پلە گەرمییەی کە لە پێکھاتەی گازەکان دا ماوە دانراوە. ئەم سیستەمە ڕوودەدات بۆ لێشاوی سەربەخۆ کە خێراییان لە دەوری ١٠–١٢ کم\چرکە دایە. گازەکانی ئەم سیستەمە بە نموونەی گازی پلازمای بێ تیشکدانەوە دادەنرێن.

سیستەمی زاڵ بوونی-تیشکدان

لەسەرو دەوروبەری ١٢ کم\چرکە، گەرمی دەگوازرێتەوە بۆ ئۆتۆمبێلێک کە دەگۆڕێ لە بوونی بە شێوەیەکی زاڵ بوونی بەردەوامی بۆ زاڵ بوونی تیشکدانەوە. نموونەی گازی ئەم سیستەمە بۆ دوو جۆر دابەش دەبێ:

بە چاو باریک: کە گازەکە تیشکدانەوە نامژێ کە نێردراوە لە لایەن بەشەکانی تری گازەکە.
بە چاو باریک: کە گازەکە تیشکدانەوە نامژێ کە نێردراوە لە لایەن بەشەکانی تری گازەکە.

نموونەکردنی گازی بە چاو باریک زۆر گرانە، لەو کاتەوەی، لەبەر شیکاری تیشکدانەوە لە ھەر خاڵێک، ژماردنی بیردۆزی فراوانی توان زیاد دەکا کاتێ کە ژمارەی خاڵەکان زیاد دەکا کە بە وردی لێکۆڵراوەتەوە.

سەرچاوەکان

بەشداربووانی ویکیپیدیا، «Hypersonic speed»، ویکیپیدیای ئینگلیزی. سەردان لە ٢٣ی نیسانی ٢٠٢٠.

[1]
Galison, P.، ed. (2000). Atmospheric Flight in the Twentieth Century. Springer. p. 90. ISBN 978-94-011-4379-0.
[2]
«Specific Heat Capacity, Calorically Imperfect Gas». NASA. لە ٢٧ی کانوونی یەکەمی ٢٠١٩ ھێنراوە.

[1] [1]
Galison, P.، ed. (2000). Atmospheric Flight in the Twentieth Century. Springer. p. 90. ISBN 978-94-011-4379-0.

[2] [2]
«Specific Heat Capacity, Calorically Imperfect Gas». NASA. لە ٢٧ی کانوونی یەکەمی ٢٠١٩ ھێنراوە.

[1]

[2]