מקס Q

בהנדסת אווירונאוטיקה, נקודת הלחץ הדינמי המקסימלי, הנקראת גם maximum Q או max Q, היא נקודת הגובה שבה העומס האווירודינמי על כלי רכב חללי בטיסה אטמוספירית הוא מקסימלי. זהו פקטור חשוב בתכנון המבני והמשימתי של רקטות, טילים, וכלי רכב חלליים אחרים שמטיילים דרך האטמוספירה.

לחץ דינמי, ${\displaystyle q}$, מוגדר מתמטית כ:

${\displaystyle q={\tfrac {1}{2}}\,\rho \,v^{2}}$

כאשר ${\displaystyle \rho }$ היא צפיפות האוויר המקומית, ו־${\displaystyle v}$ היא המהירות של כלי הרכב. עבור משימת שיגור טיפוסית מהקרקע אל החלל, הלחץ הדינמי הוא:

• אפס, בנקודת השיגור, כאשר צפיפות האוויר היא גבוהה, אבל מהירות הרכב היא ${\displaystyle v=0}$.
• אפס מחוץ לאטמוספירה, כאשר המהירות v היא גבוהה, אבל צפיפות האוויר היא ${\displaystyle \rho =0}$.
• תמיד לא שלילי.

לפיכך, על פי משפט רול, יש תמיד נקודה שבה הלחץ הדינמי הוא במקסימום. הנקודה בה זה קורה נקראת max Q.

במילים אחרות, בגובה מתחת ל־max Q, ההשפעה של תאוצת כלי הרכב מתגברת על הירידה בצפיפות האוויר כך שנוצר יותר לחץ דינמי (אנרגיה קינטית מתנגדת) הפועל על כלי הרכב. בגובה מעל max Q, ההפך הוא הנכון. הלחץ הדינמי שפועל נגד כלי הרכב יורד כשצפיפות האוויר יורדת, ובסופו של דבר מגיע ל־0 כאשר צפיפות האוויר הופכת לאפס.

לדוגמה, במהלך שיגור של מעבורת חלל ה־max Q מתרחש בגובה של בערך 11 קילומטר (35,000 רגל).

במהלך משימת אפולו טיפוסית, ה־max Q מתרחש בגובה של בין 13 ל־14 קילומטר (43,000-46,000 רגל).

נקודת ה־max Q היא נקודת מפתח במהלך שיגור רקטה, שכן זו הנקודה בה השילדה חווה עומס מכני מקסימלי.

ראו גם

• לחץ דינמי
• לחץ