Nesen es ziņoju par ķīniešu plāniem izlaist Shenzhou-9 un izmantoju garāžas marta-2F raķetes krājuma attēlu, kas uzsprāga no palaišanas spilventiņa. Nafins vēlējās uzzināt, kāds ir tas dimanta modelis, kas atrodas aiz raķetes, un ivan3man_at_large ievietoja atbildi: viņi tiek saukti šoka dimanti.
Šoku dimanti? Šis termins kaut kā man bija paslīdējis garām, tāpēc es domāju, ka es to iedziļināšos vēl nedaudz.
Trieciena dimanti (alternatīvi pazīstami kā “Mach diski”) rodas, kad gāze iziet no sprauslas ar virsskaņas ātrumu ar citu spiedienu nekā ārējā atmosfēra. Jūras līmenī izplūdes gāzu spiediens varētu būt zemāks par biezo atmosfēru. Un tad ļoti lielā augstumā izplūdes gāzu spiediens varētu būt augstāks nekā plānā atmosfēra.
Tātad šie trieciendimanti var parādīties tieši tad, kad raķete paceļas, vai lielā augstumā, kad tā pāriet virsskaņas ātrumā.
Klasisks piemērs ir spridzināšana ar kosmosa kuģi, bet vēl viens slavens piemērs ir, kad Čaka Yeagera raķešu plakne X-1 sasniedza Mach 1.
Ņemsim par piemēru raķetes uzspridzināšanu. Šajā gadījumā izplūdes gāzu izejas spiediens ir zemāks par ārējo atmosfēru, un tādējādi rodas situācija, ko sauc par “pārspīlēšanu”. Gāze iziet no raķetes ar zemāku spiedienu, un ventilatori uz āru no izplūdes sprauslas atrodas “izplešanās ventilatorā”. Bet ārējā atmosfērā ir lielāks spiediens nekā izplūdes gāzēs, un tas saspiež to uz iekšu. Šī spiediena atšķirība piespiež gāzi atpakaļ kopā noteiktā vietā - pirmajā trieciendimantā.
(Šajā brīdī es jums saudzēšu visu sarežģīto šķidruma dinamiku.)
Tad gāze kompensē un atkal izplešas jaunā izplešanās ventilatorā, un pēc tam to piespiež atpakaļ tādā pašā attālumā tālāk no raķetes pie nākamā šoka dimanta utt. Un tā tālāk. Galu galā pārņem atmosfēras izkropļojumi un berze, izplūdes gāzu spiedienu izlīdzinot ar apkārtējo atmosfēru.
Trieciendimantus sākotnēji atklāja slavenais Austrijas zinātnieks Ernsts Mačs, kurš strādāja pie šķidruma dinamikas.
Otra interesanta sānu piezīme - trieciendimanti nav redzami tikai raķešu izpūtējos. Viņi ir redzēti arī sprādzienam no vulkāniem un artilērijas lielgabaliem
Ir divi lieliski raksti par Mach dimantiem, ja jūs patiešām vēlaties tos saprast dziļāk. Skatiet šo rakstu no Aerospace Web un šo rakstu no Allstar tīkla.
