Когда люди думают о сверхзвуковых скоростях, то или представляют себе звуковой удар или реактивные истребители. Но самое интересное начинается тогда, когда в реактивной струе при преодолении звукового барьера можно разглядеть диски Маха. И чтобы их увидеть, вам не нужен реактивный истребитель.
Диски Маха формируются благодаря разнице давления между реактивной струей и окружающим воздухом. Изначально в струе более высокое давление, чем в воздухе, а потому она начинает расширяться. Но как только она расширяется слишком сильно, давление падает, струя сжимается и формирует диски. Они, в свою очередь, опять повышают давление, повторяя процесс.
Такое физическое явление свойственно не только истребителям. Оно может появляются в любой сверхзвуковой струе, даже если та состоит из воды. Даже в простой бутылочной ракете благодаря воде и воздуху под давлением можно наблюдать этот феномен. И заснять его на камеру во всех подробностях. Кстати, эта съемка даже выиграла приз за лучший слоу-моушен.
Процесс образования "алмазов" (при перерасширении сверхзвуковой струи) следующий: на некотором удалении от сопла давление сверхзвуковой струи уменьшается, чтобы "сравняться" с атмосферным. Поэтому, по мере удаления от выходного отверстия сопла, возрастает скорость газа и поперечное сечение сверхзвуковой струи. При этом происходит перерасширение струи (в наиболее широком ее сечении давление устанавливается ниже атмосферного), после чего струя начинает сужаться (чтобы "увеличить" давление и "сравнять" его с атмосферным). Торможение струи, в конце концов, приводит к возникновению "уплотнения" в некоторой части сечения струи, где скорость замедляется до дозвуковой, а давление становится выше атмосферного, и все повторяется снова. Этот процесс может происходить много раз, образовывая целые "колье" из "ударных алмазов".
Это видео — о дисках Маха и интересных эффектах ракетных реактивных струй.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
