РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Лови волну!: Сверхзвуковой серфинг

Можно ли «прокатиться» на ударной волне, возникающей при движении объекта со сверхзвуковой скоростью?
Лови волну!: Сверхзвуковой серфинг

Ударная волна отличается от звуковых волн. Она возникает, в частности, при обтекании газовым потоком тела, движущегося на сверхзвуковой скорости. При этом звуковые волны не могут обогнать движущийся объект и образуют перед ним область высокого давления, называемую фронтом ударной волны.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Довольно трудно представить, каким именно образом можно использовать ударные волны, но эта задача становится несколько проще благодаря экспериментам Ника Парзиалеса (Nick Parziales) из Технологического института штата Калифорния (Caltech) и его коллег. Они продемонстрировали, как может выглядеть сферический «серфер» в аэродинамической трубе, движущийся по ударным волнам.

Для изучения данного явления исследователи использовали два нейлоновых шара разного размера, помещенных в аэродинамическую трубу. Когда скорость воздушного потока, обтекающего шары, достигла М4, картина ударной волны была запечатлена при помощи теневого метода фотосъемки.

Последовательно сделанные кадры позволяют увидеть, что шары, стартовавшие вплотную друг к другу, сразу же разделяются, при этом траектория движения малого шара относительно большого совпадает с фронтом ударной волны, вызываемой большим шаром. Другими словами, малый шар путешествует вдоль ударной волны, создаваемой его более крупным «попутчиком».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Группа Парзиалеса разработала трехмерную компьютерную модель, позволяющую рассчитывать различные параметры системы (траектории движения, аэродинамические силы и т. д.). Исследователи говорят, что результат в значительной мере зависит от геометрии системы.

Впрочем, «серферов», путешествующих на ударных волнах, можно обнаружить не только в лабораторных условиях. Одним из примеров такого явления, встречающимся в природе, является распад метеорита, когда меньшие по размеру кусочки скользят вдоль фронта ударной волны, создаваемой самой крупной частью, визуализируя эту поверхность.

Загрузка статьи...