undele de șoc foto în modelul de curgere a fluxului supersonic în tunelul aerodinamic. (NASA Laboratory Aerodinamic).
unda de șoc provocate de aeronava supersonic. Linia Galben - Trasarea undei de șoc pe teren. În afara conului undei de șoc (în timp ce pe teren - în fața liniei galbene) avionul nu poate fi auzit.
La debit de gaz supersonică solidelor la o margine frontală a unui val de șoc (uneori mai multe, în funcție de forma corpului). Fotografia arată undele de șoc formate la vârful modelului fuselaj, și capătul de aripă și capătul posterior al modelului.
față de șoc cu distanța de la aparatul propriu ia treptat formă aproape conică, căderea de presiune pe ea scade odată cu creșterea distanței de la vârful conului. iar unda de șoc este convertit în sunet. Unghiul dintre axa și generatoarei conului este conectat cu un raport al numărului Mach:
Când valul ajunge la observatorul, care este, de exemplu, pe pământ, a auzit un zgomot puternic ca o explozie. O concepție greșită comună este convingerea că ar atinge o viteză de aeronave rezultat al sunetului, sau „sparge bariera sunetului.“ De fapt, în acest moment de către observatorul trece unda de șoc, care însoțește în mod constant aeronava se deplasează cu viteză supersonică. De obicei, imediat după „bumbac“ observatorul poate auzi vuietul unui motor de avion, nu audibil la trecerea undei de șoc în timp ce avionul se mișcă mai repede sunetele emise de acestea. O observație foarte similar are loc pentru zbor subsonic - planul de zbor deasupra unui observator, la o altitudine mare (mai mult de 1 km), nu poate fi auzit, sau mai degrabă auzi târziu: direcția sursei de sunet nu este același lucru ca și direcția planului vizibil pentru un observator pe teren.
criza val
FA-18 zboara la o viteză apropiată de viteza sunetului. Cloud condens văzut format din cauza modificărilor de presiune locale (Efect Prandtl - Gloerta).
Criza Wave - natura schimbătoare a debitului în jurul aeronavei debitul de aer la abordarea de viteză a aerului la viteza sunetului. însoțit, de regulă, deteriorarea caracteristicilor aerodinamice ale dispozitivului - creșterea tragere. reducerea lift. apariția de vibrații și așa mai departe.
Deja în timpul viteza de luptă al doilea război mondial a început să se apropie de viteza sunetului [1]. În acest caz, piloții au început să vadă, uneori de neînțeles uneori și fenomene amenințătoare care apar cu mașinile lor, atunci când zboară cu limita de viteză. Conservate emoțională raport pilot USAF la comandantul său, generalul Arnold:
„Domnule, aeronavele noastre sunt deja foarte stricte. Dacă există mașini cu o viteză și mai mare, nu le putem acoperi. Săptămâna trecută am fost pe lui „Mustang“ sa scufundat pe Me-109. Avionul meu scuturat ca un pistol de unghii, și nu mai asculta cârmele. N-am putut să-l scot din vârf. La doar trei sute de metri de sol, abia am îndreptat ... „[2].
După război, atunci când mulți designeri de aeronave și piloți verificatori au făcut încercări persistente de a atinge psihologic semnificativ marca - viteza sunetului, aceste fenomene stranii devin norma, iar multe dintre aceste încercări s-au încheiat în tragedie. Acest lucru a adus la viață nu lipsită de misticism sintagma „bariera de sunet“ (franceză Mur du-l pe fiul Schallmauer -... Un zid de sunet). Pesimiști a susținut că este imposibil să depășească această limită, cu toate că pasionații își riscă viața, în mod repetat, a încercat să o facă. Dezvoltarea înțelegerii științifice a mișcării supersonic a gazului ne-a permis nu numai pentru a explica natura „bariera sunetului“, ci pentru a găsi mijloacele de a le depăși.
In fuselaj curgere subsonică, aripă și ampenaj aeronavei pe porțiunile convexe ale contururilor lor apar zone de accelerare a fluxului locale [3]. Când o aeronavă de indicare a vitezei se apropie de viteză la fața locului sonic a fluxului de aer în zonele de accelerare poate ușor să depășească viteza sunetului (Fig. 1a). Trecând zona de accelerare, fluxul încetinește, formarea inevitabilă a unui val de șoc (fluxuri supersonice tranziția de la o astfel de proprietate supersonic la viteză subsonică apare întotdeauna discontinuă - cu formarea unui val de șoc). Intensitatea undelor de șoc este mic - la presiunea lor diferențială față este mică, dar ele apar dintr-o dată în set, la diferite puncte ale suprafeței dispozitivului, și împreună au schimba drastic caracterul fluxului său, deteriorarea caracteristicilor sale de zbor: forța de ridicare a aripii scade, cârme de aer, eleroane își pierd eficiența, aparatul devine imposibil de gestionat, și toate acestea este foarte instabilă, există o vibrație puternică. Acest fenomen se numește val al crizei. Atunci când viteza de deplasare a vehiculului devine supersonic (M> 1), debitul redevine stabil, deși caracterul său este modificat în principiu (Fig. 1b).
Fig. 1a. Aerofoil aproape sonic flux.
Fig. 1b. Aerofoil în flux supersonic.
În aripile cu un profil relativ gros într-un val de centru de presiune a crizei se mută dramatic înapoi și nasul aeronavei „mai grele“. luptători piloți piston cu aripă, încearcă să dezvolte o viteză de top într-un picaj de la mare altitudine la putere maximă, la abordarea „bariera de sunet“ a devenit victime ale val al crizei - a lovit-l, era imposibil să iasă din picaj nu reduce viteza, care, la rândul său, este foarte dificil de a face într-o scufundare. Cel mai faimos caz de strângere un picaj de la zbor orizontal în istoria aviației catastrofă internă este la testul de rachete Bahchivandzhi BI-1 la viteza maximă. În cei mai buni luptători de-al doilea război mondial, cu aripi drepte, cum ar fi P-51 „Mustang“ sau Me-109. Criza de undă, în mare altitudine începe cu o viteză de 700-750 km / h. În același timp, reactiv Me.262 și Messerschmitt Me.163 aceeași perioadă au fost măturat aripa, în care nici o problemă dezvoltat viteză de peste 800 km / h. De asemenea, trebuie remarcat faptul că avionul cu un șurub convențional într-un zbor orizontal poate ajunge la viteze apropiate de viteza sunetului, ca palele elicei intră în zona crizei valurilor și își pierd eficiența lor de aeronave considerabil mai devreme. șuruburi supersonice lame în formă de iatagan sunt în măsură să rezolve această problemă, dar în momentul în care aceste șuruburi sunt prea complexe punct de vedere tehnic, și foarte zgomotos, de ce nu se aplică în practică.
aeronave moderne de viteză subsonice zbor suficient de aproape de sunet (mai mult de 800 km / h) de croazieră, sunt de obicei realizate cu aripi măturată și suprafețele de spate cu un profil subțire, care permite să schimbe viteza la care val începe criză spre valori mai mari. avioane supersonice, care trebuie să treacă prin valul crizei de terenuri în recrutarea de viteza supersonica, au diferențe structurale între subsonic asociate și cu particularitățile fluxului supersonic de aer, precum și cu necesitatea de a rezista la sarcinile care rezultă din condițiile de zbor supersonic și valul crizei, în special - triunghiulare în ceea ce privește o aripă cu un diamant în formă triunghiulară sau profil.
Recomandări pentru transonic în condiții de siguranță și de zbor supersonic sunt după cum urmează:
- la viteze de zbor subsonice, vitezele trebuie evitate, care începe la criza de unda (aceste viteze depind de caracteristicile aerodinamice ale aeronavei și de la altitudinea de zbor);
- tranziția de la subsonică la jeturi supersonice trebuie efectuată cât mai repede posibil, cu ajutorul dispozitivului de postcombustie a motorului, pentru a evita un filtru de undă lungă în zona de criză.
Valul de criză termen aplicat vaselor apoase care se deplasează la viteze apropiate de viteza undelor pe suprafața apei. Dezvoltarea val al crizei face dificilă pentru a crește viteza. Depășirea crizei navă mijloc de ieșire val pentru modul rindeluirea (de alunecare carcasă pe suprafața apei).
fapte istorice
- Efectul Prandtl - Gloerta
- Bariera termică (probleme dezvolta aeronave hipersonic)
notițe
- ↑ viteza sunetului depinde de temperatura mediului gazos, și la o înălțime de peste 5 km, unde temperatura este sub -20 ° C, poate fi mai mică de 300 m / s, adică mai mică decât 1080 km / h
- ↑ Criza val // Enciclopedia de armament km.ru
- ↑ Datorită acestor zone și aeronavelor sub formă de ridicare la viteze subsonice
Vezi ce este „bariera sunetului“ în alte dicționare:
Bariera de sunet - bariera sunetului, motivul pentru dificultățile din industria aeronautică, cu creșterea vitezei de zbor care depășesc viteza sunetului (viteza supersonica). Se apropie de viteza sunetului, aeronava a cunoscut o creștere bruscă a rezistenței și pierderea de ridicare aerodinamică ... ... Știință și Tehnologie dicționar enciclopedic
bariera sunetului - un fenomen care are loc în timpul zborului aeronavei sau rachetei în momentul trecerii de la subsonic la viteze de zbor supersonic în atmosferă. Când se apropie de viteza aeronavei la viteza sunetului (1200 km / h) în aer este regiunea subțire are loc în fața lui, în care ... ... Enciclopedia artă
bariera sunetului - garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Bariera fonica; vok bariera sunetului. Schallbarriere, f; Schallmauer, f Rus. Bariera de sunet, m pranc. Barrière Sonique, f; Frontière Sonique, f; Mur de fiu, m ... Fizikos terminų žodynas
Bariera de sunet - garso barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus verte). Aiškinamas Bangu Krize dėl staiga padidėjusio ... ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės TECHNIKOS terminų žodynas
SOUND BARRIER - (. Valoarea Cree Tich“depășește numărul Mach al zborului) o creștere bruscă a rezistenței aerodinamice la apropierea aeronavelor de viteză a aerului la viteza sunetului. Acest lucru se explică prin criza val, însoțită de un val tot mai mare de rezistență. 3. Biruiți ... ... Mare Dicționarul Enciclopedic Politehnicii
Bariera de sunet - o creștere bruscă a rezistenței aerului a mediului la mișcarea aeronavei. se apropie de o viteză apropiată de viteza sunetului. Depășirea 3. b. posibil prin îmbunătățirea formelor aerodinamice ale aeronavelor, precum și utilizarea de puternic ... ... Dicționar de termeni militari
bariera sunetului - bariera sunetului # 151; o creștere bruscă a rezistenței aerodinamice a aeronavei la Mach de zbor numere M∞, oarecum mai mare decât numărul critic de M *. Motivul este că, atunci când criza val numărul M∞> M * vine ... ... Enciclopedia „Aviație“
bariera sunetului - bariera sunetului # 151; o creștere bruscă a rezistenței aerodinamice a aeronavei la Mach de zbor numere M∞, oarecum mai mare decât numărul critic de M *. Motivul este că, atunci când criza val numărul M∞> M * vine ... ... Enciclopedia „Aviație“
BARRIER - (. Barriere avanpost francez). 1) poarta la cetate. 2) într-un gard țarc și circuri, log, pol, prin care un cal este sărituri. 3) semn, care ajunge până la soldații în luptă. 4) șine, grila. Dicționar de cuvinte străine, care sunt incluse în ... ... Dicționarul de cuvinte străine în limba română
BARIERA - BARIERA și soțul. 1. Obstrucția (tijă de perete, bara transversală), stabilit pe calea (la curse, cursa). Ia-b. (Pentru a depăși). 2. gard, garduri. B. lodge balcon. 3. Perrin. Obstrucția, un obstacol în calea ceea ce Dl. River b naturale. pentru ... ... Ozhegova dicționar explicativ
- Bariera de sunet. Dzhessi Rassel. Această carte va fi făcută în conformitate cu comanda pe tehnologia de imprimare Tehnologie-on-Demand. Conținutul de calitate înaltă prin articole wikipedia! Bariera de sunet în aerodinamica - numele unui număr de fenomene, ... Mai mult Cumpărați acum pentru 950 de ruble
- Repeller sunet EkoSnayper ML-338R. Repeller „EkoSnayper» ML-338R creează o barieră de protecție pe o distanță de 0, 5-1, 5 metri în jurul persoanei, fără a permite țânțarii să se apropie de zonele deschise ale corpului. Se elimină în mod eficient ... Citește mai mult de 500 de ruble Cumpărați
- Aeronave Poster „sunet barieră de aeronave militare“. Mai mult ... Cumpărați acum pentru 426 de ruble