Конус пара

( Паровой конус также известный как алмаз Маха , ^[1] шоковый воротник , или шоковое яйцо ) — видимое облако конденсированной воды, которое иногда может образовываться вокруг объекта, движущегося с большой скоростью во влажном воздухе, например самолета, летящего на околозвуковой скорости . Когда локальное давление воздуха вокруг объекта падает, падает и температура воздуха. Если температура падает ниже температуры насыщения , образуется облако.

В случае с самолетами облако возникает из-за расширительных вентиляторов, снижающих давление, плотность и температуру воздуха ниже точки росы . Затем давление, плотность и температура внезапно возрастают поперек кормовой ударной волны , что связано с возвратом к дозвуковому потоку за самолетом. Поскольку локальное число Маха неодинаково по всему самолету, части самолета могут быть сверхзвуковыми, а другие оставаться дозвуковыми - такой режим полета называется трансзвуковым полетом. ^[2]

Помимо того, что сами ударные волны становятся видимыми, конденсация воды также может происходить во впадине между двумя гребнями ударных волн, возникающих при прохождении объекта. Однако этот эффект не обязательно совпадает с ускорением самолета до скорости звука или 1 Маха . ^[3]

Примеры

Эти конденсационные облака часто можно увидеть вокруг космических ракет, когда они ускоряются в атмосфере. Например, их часто видели во время запусков космических кораблей , примерно через 25–33 секунды после запуска, когда корабль двигался с околозвуковой скоростью. Подобные эффекты были также видны на архивных кадрах некоторых ядерных испытаний .

Галерея

Испытательная ракета Ares IX во время запуска 28 октября 2009 г.
F/A-18A на околозвуковой скорости
Сложный набор конденсационных конусов окружает F/A-18C на околозвуковой скорости.
Ф-35 с двойным газоотводным конусом

См. также

Ссылки

^ Кэмпбелл 1994 , с. 15.
^ Кэмпбелл 1994 , с. 12.
^ Уилкинсон, Джефф (15 августа 2007 г.). «Преодоление звукового барьера (и паровых конусов вокруг струй)» . Уилк4 . Архивировано из оригинала 24 июля 2022 г. Проверено 31 октября 2012 г.

Дальнейшее чтение

Кэмпбелл, Джеймс Ф.; Чемберс, Джозеф Р. (1994). «3.2 Высокоскоростные потоки». Узоры в небе: естественная визуализация полей обтекания самолетов . Хэмптон, Вирджиния: Исследовательский центр НАСА в Лэнгли . стр. 12–16. НАСА-СП-514.

Внешние ссылки

[FOOTNOTECampbell199415-1] Кэмпбелл 1994 , с. 15.

[FOOTNOTECampbell199412-2] Кэмпбелл 1994 , с. 12.

[wilk4-3] Уилкинсон, Джефф (15 августа 2007 г.). «Преодоление звукового барьера (и паровых конусов вокруг струй)» . Уилк4 . Архивировано из оригинала 24 июля 2022 г. Проверено 31 октября 2012 г.

[1]

[2]

[3]