IT News

Вс11122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Что такое скачок уплотнения?

Что такое скачок уплотнения?

Скачок уплотнения — это громоподобный шум, который заполняет небо, если самолет преодолевает звуковой барьер и летит быстрее скорости звука. Когда самолет разгоняется до звуковой скорости (в этом случае так называемое число Маха принимает значение М = 1), перед ним возникает волна воздуха повышенного давления. (Значение М = 1 достигается при разных скоростях полета, потому что скорость звука переменна; на уровне моря при температуре 0°С звуковые волны проходят 343 метра в секунду.)

После того как самолет пролетит, воздух снова расширяется. Чем выше скорость пролетающего самолета, тем больше энергии высвободится в этом расширении. Когда самолет летит на сверхзвуковой скорости, то есть с числом Маха, превышающем М = 1, расширение происходит так быстро, что молекулы воздуха, сталкиваясь с относительно неподвижным окружающим воздухом, создают мощные ударные волны. Эти ударные волны распространяются в пространстве в виде расширяющегося конуса. Если самолет в момент преодоления звукового барьера летит на небольшой высоте, как это показано на рисунке справа, ударные волны пересекаются с земной поверхностью. Их сила настолько высока, что они могут повреждать строения, выбивая стекла и создавая трещины в стенах.

Основное различие в изменении давления

Распространяясь в воздухе, нормальные звуковые волны создают незначительные изменения давления (выпуклости на пунктирной линии на рисунке внизу). Что касается сверхзвуковых ударных волн, то они сопровождаются более сильными изменениями давления, в ряде случаев вдвое превышающими нормальные.

Трансформирующаяся волна

Три графика показывают характер изменения формы звуковой волны по мере приближения самолета к скорости звука. На верхнем графике кривая имеет пологий фронт (с точками А, В, С и D, характеризующими форму кривой), который постепенно становится круче, пока не превращается в показанный на нижнем графике плоский фронт ударной волны.

На передней кромке крыла

Ударные волны (голубой клин) формируются вдоль фронтальной поверхности самолетного крыла (на рисунке серое). Сзади образуются турбулентные вихри. При увеличении скорости полета ударные волны распространяются все дальше назад, создавая огромную нагрузку на крылья.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Что такое скачок уплотнения?

Популярные материалы из данной категории:

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки {рисунок справа). Электроны…

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес. Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий…

Почему в горах вода закипает быстрее?

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного…

Почему магнит притягивает железо?

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает…

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это кристаллический материал, который проводит электричество не столь…

Почему парусник может плыть против ветра?

Передвижение парусной яхты по ветру фактически определяется простым давлением ветра на ее…

Почему корабли держатся на воде?

Корабли, лодки, плоты и другие тела удерживаются на плаву из-за наличия у воды…

Как звук распространяется в пространстве?

Звук распространяется посредством звуковых волн. Эти волны проходят не только сквозь газы…

Как работают блоки?

Блок состоит из одного или нескольких колес (роликов), огибаемых цепью, ремнем или…

Как распространяются электромагнитные волны?

Каждый раз, когда электрический ток изменяет свою частоту или направление, он генерирует…

Почему мыльные пузыри переливаются всеми цветами радуги?

Калейдоскоп цветов, которыми переливаются мыльные пузыри, вызывается сложной структурой…

Что такое лазер?

Лазер — это устройство, создающее узкий пучок интенсивного света. В работе лазера…