Ефект Prandtl - Gloert

Удивителна гледка е парен конус, който се появява около самолет, който лети със скорост близка до звука. Този невероятен ефект, известен като ефекта на Prandtl-Gloert, предизвиква очите да се отворят широко и челюстта да падне. Но каква е същността му?

(Общо 12 снимки)

1. Противно на общоприетото схващане, този ефект не се появява, когато самолетът наруши звуковата бариера. Ефектът на Prandtl-Gloert също често се свързва със свръхзвуков шлем, който също не е вярно. Двигателите с извънредно байпас могат да създадат този ефект при скоростта на излитане, тъй като входното устройство на двигателя е с ниско налягане и лопатките на вентилаторите работят със скорост близка до звука..

2. Причината за възникването му е, че въздухоплавателното средство, което лети с висока скорост, създава зона на високо налягане на въздуха пред себе си и зона с ниско налягане зад себе си. След полета на самолета площта на намаленото налягане започва да се пълни с околния въздух. В същото време, поради относително голямата инерция на въздушните маси, на първо място цялата зона с ниско налягане се запълва с въздух от близките зони, прилежащи към зоната с ниско налягане.

3. Представете си, че обект, движещ се с трансмонична скорост. Скоростта на близкия звук е различна от скоростта на звука. Звуковата бариера е преодоляна със скорост 1235 км / ч. Скоростта на близкия звук е по-ниска, по-висока или близка до скоростта на звука и може да варира от 965 до 1448 км / ч. Следователно, този ефект може да възникне, когато самолетът се движи със скорост, по-ниска или равна на скоростта на звука..

4. И все пак всичко в звука - зависи от него "видимост" на този парна конус за самолета. Формата на конуса се формира от силата на звука (в случая на самолетите), движеща се по-бързо от звуковите вълни, които произвежда. Ефектът Prandtl-Gloert възниква в резултат на вълната на звуците.

5. Отново мислете за самолета като източник и за звука като гребен на вълната. Тези гребени на звукови вълни са серия или обвивка от припокриващи се кръгове. Когато вълните се припокриват помежду си, се създава форма на конус и нейният връх е източника на звук. Досега невидим.

6. За да стане видим за човешкото око, е необходимо още едно нещо - влага. Когато влажността е достатъчно висока, въздухът около конуса кондензира и образува облак, който виждаме. Веднага след като налягането на въздуха се нормализира, облакът изчезва. Ефектът почти винаги се проявява при самолети, летящи през океана през лятото - комбинация от вода и топлина дава желаното ниво на влажност..

7. Тук можете да унищожите друг мит. Някои смятат, че ефектът на Prandtl-Gloert е резултат от изгарянето на горивото..

8. Вероятно можете да бъдете разбрани, ако смятате, че този ефект е следа от инверсия, т.е. неестествен облак, възникващ от кондензираната водна пара, която се произвежда от изпускателната система на двигателя. Това обаче не е едно и също нещо. Водната пара вече е там - тя вече е във въздуха, дори преди да минава през нея.

9. Заслужава да се отбележи и налягането на въздуха. Когато равнината се движи с близка звукова скорост, налягането на въздуха около нея се нарича N-вълна, защото когато налягането зависи от времето, резултатът е подобен на буквата N.

10. Ако можем да забавим взривната вълна, преминаваща през нас, ще видим водещия компонент на компресията. Това е началото на N. Хоризонтална пръчка се получава, когато налягането се снижи и когато нормалното налягане на атмосферата се върне до крайната точка, се създава буквата N..

11. Ефектът е кръстен на двама видни учени, които откриха този феномен. Лудвиг Прантл (1875-1953 г.) е германски учен, който е изучавал развитието на систематичен математически анализ в аеродинамиката. Херман Глоерт (1892 - 1934) е британски аеродинамичен учен.

12. Вярвайте или не, можете сами да създадете този ефект. Имате нужда само от две неща: камшик и ден с висока влажност. Ако можете да ударите камшика, като Индиана Джоунс, ще видите подобен ефект. Въпреки че не си струва да се опитваме у дома.