Machmeter

Machmeter adalah instrumen penerbangan sistem pitot-statis pesawat yang menunjukkan rasio kecepatan udara sebenarnya terhadap kecepatan suara, kuantitas tak berdimensi yang disebut bilangan Mach. Ini ditunjukkan pada Machmeter sebagai pecahan desimal. Pesawat yang terbang dengan kecepatan suara terbang pada bilangan Mach satu, dinyatakan sebagai Mach 1.

Penggunaan

Ilustrasi yang menunjukkan muka Machmeter yang membaca angka Mach sebesar 0,83

Saat pesawat dalam penerbangan transonik mendekati kecepatan suara, pertama-tama ia mencapai angka mach kritisnya, di mana udara yang mengalir di atas area bertekanan rendah di permukaannya secara lokal mencapai kecepatan suara, membentuk gelombang kejut. Kecepatan udara yang ditunjukkan untuk kondisi ini berubah seiring dengan suhu sekitar, yang pada gilirannya berubah seiring dengan ketinggian. Oleh karena itu, kecepatan udara yang ditunjukkan tidak sepenuhnya memadai untuk memperingatkan pilot tentang masalah yang akan datang. Angka mach lebih berguna, dan sebagian besar pesawat berkecepatan tinggi dibatasi pada angka Mach operasi maksimum, yang juga dikenal sebagai M_MO.

Misalnya, jika M_MO adalah Mach 0,83, maka pada ketinggian 9.100 m (30.000 kaki) di mana kecepatan suara dalam kondisi standar adalah 1.093 kilometer per jam (590 kn), kecepatan udara sebenarnya pada M MO adalah 906 kilometer per jam (489 kn). Kecepatan suara meningkat seiring dengan suhu udara, jadi pada Mach 0,83 pada ketinggian 3.000 m (10.000 kaki) di mana udara jauh lebih hangat daripada pada ketinggian 9.100 m (30.000 kaki), kecepatan udara sebenarnya pada M MO adalah 982 km/jam (530 kn).

Operasi

Machmeter elektronik modern menggunakan informasi dari sistem komputer data udara yang membuat kalkulasi menggunakan input dari sistem pitot-statis . Beberapa Machmeter mekanis lama menggunakan aneroid ketinggian dan kapsul kecepatan udara yang bersama-sama mengubah tekanan pitot-statis menjadi angka Mach. Machmeter mengalami kesalahan instrumen dan posisi.

Kalibrasi

Dalam aliran subsonik, Mach meter dapat dikalibrasi menurut:

${\displaystyle {M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{p}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,or,{M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {p_{t}}{p}}\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,}$

Di mana:

${\displaystyle \ M\,}$ adalah nomor Mach

q_c adalah tekanan impak (tekanan dinamis)

${\displaystyle \ p}$ adalah tekanan statis

dan dengan asumsi rasio kalor jenis adalah 1,4

Ketika gelombang kejut terbentuk melintasi tabung pitot, rumus yang dibutuhkan diturunkan dari persamaan Rayleigh Supersonic Pitot, dan dipecahkan secara iteratif:

${\displaystyle {M}=0.88128485{\sqrt {{\frac {p_{t}}{p}}\left(1-{\frac {1}{[7M^{2}]}}\right)^{\frac {5}{2}}}}}$

Di mana:

${\displaystyle \ p_{t}}$ sekarang tekanan total diukur di belakang guncangan normal.

Perhatikan bahwa input yang dibutuhkan adalah tekanan total dan tekanan statis. Input suhu udara tidak diperlukan.

Lihat pula

• Aerodinamika
• Terbang
• Aeronautika
• Penerbangan
• Pesawat terbang
• Astronautika
• Dinamika fluida
• Prinsip Bernoulli
• Lapisan batas
• Turbulensi
• Terowongan angin
• V speeds
• Mach
• Kecepatan kontrol minimum
• Kecepatan hipersonik
• Transonik
• Supersonik
• Ramjet – Mesin jet atmosfer supersonik
• Scramjet – Mesin jet yang pembakarannya terjadi dalam aliran udara supersonik
• Kecepatan suara – Kecepatan gelombang suara melalui media elastis
• Mesin roket
• Propelan roket
• Bahan bakar jet
• Mesin jet