Yliääninopeus

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 24. joulukuuta 2014 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 31 muokkausta .

Yliääninopeus - aineen hiukkasten nopeus on suurempi kuin äänen nopeus tai puristusaallon etenemisnopeus ( iskuaalto ) tietyllä aineella tai aineessa liikkuvan kappaleen nopeus suurempi kuin äänen nopeus tietylle medialle.

Teoria

Aerodynamiikassa nopeutta luonnehditaan usein Mach-luvulla , joka määritellään seuraavasti: , missä u on virtauksen tai kappaleen nopeus, on äänen nopeus väliaineessa. Äänen nopeus määritellään , jossa on väliaineen adiabaattinen indeksi ( ihanteelliselle n-atomikaasulle, jonka molekyylillä on vapausasteita, se on yhtä suuri kuin ). Tässä on molekyylin vapausasteiden kokonaismäärä. Tässä tapauksessa translaation vapausasteiden lukumäärä . Lineaariselle molekyylille rotaatiovapausasteiden lukumäärä , värähtelyn vapausasteiden lukumäärä (jos sellaisia on) . Kaikille muille molekyyleille . $M={\frac {u}{c_{s}}}$ $c_s$ $c_{s}={\sqrt {\gamma {\frac {p}{\rho ))))$ $\gamma$ $i$ ${\frac {i+2}{i}}$ $i=n_{p}+n_{r}+2n_{c}$ $n_{p}=3$ $n_{r}=2$ $n_{c}=3n-5$ $n_{r}=3$ $n_{c}=3n-6$

Liikuttaessa väliaineessa yliääninopeudella, keho synnyttää väistämättä ääniaallon taakseen. Tasaisella suoraviivaisella liikkeellä ääniaaltorintama on kartiomainen, ja liikkuvassa kappaleessa on kärki. Ääniaallon emissio aiheuttaa liikkuvan kappaleen ylimääräisen energiahäviön (kitka- ja muiden voimien aiheuttaman energiahäviön lisäksi).

Samanlaiset liikkuvien kappaleiden aaltopäästöjen vaikutukset ovat tyypillisiä kaikille aaltoluonteisille fysikaalisille ilmiöille, esimerkiksi: Tšerenkovin säteily , laivojen veden pinnalle luoma aalto.

Ilmakehän nopeuksien luokitus

Normaaliolosuhteissa ilmakehässä äänen nopeus on noin 331 m / s . Suuremmat nopeudet ilmaistaan joskus Mach-luvuilla ja vastaavat yliäänenopeuksia, ja hyperääninopeus on osa tätä aluetta. NASA määrittelee "nopean" hyperäänen 10-25 Machin nopeusalueella , jossa yläraja vastaa ensimmäistä pakonopeutta . Yllä olevia nopeuksia ei pidetä yliäänenopeuksina, vaan avaruusalusten " ei paluuta" nopeuksina Maahan .

Modeemivertailu

tila	Machin numeroita	km/h	neiti	Laitteen yleiset ominaisuudet
Subsonic	<1.0	<1230	<340	Yksi nopeusalue potkurivetoisille lentokoneille, suorille tai kallistetuille siiveille.
Transonic	0,8-1,2	980-1470	270-400	Ilmanottoaukot ja hieman pyyhkäiset siivet, ilman kokoonpuristuvuus tulee havaittavaksi.
yliääninen	1,0-5,0	1230-6150	340-1710	Tasojen terävämmät reunat, kaikki liikkuva häntä .
hyperääni	5,0-10,0	6150-12300	1710-3415	Jäähdytetty nikkeli-titaanirunko, pienet siivet. Esimerkki: " Tikari ".
Nopea hyperääni	10,0-25,0	12300-30740	3415-8465	Silikonilaatat lämpösuojaukseen, kantavat laitteen runkoa siipien sijaan.
" Palaa ilmakehän tiheisiin kerroksiin "	>25.0	>30740	> 8465	Ablatiivinen lämpösuoja , ei siipiä, kapselin muoto.

Yliääniobjektit

Useimpien nykyaikaisten tuliaseiden kuononopeus on suurempi kuin 1 Mach .

Jotkut lentokoneet , joista useimmat nykyaikaiset hävittäjät, kiihtyvät yliäänenopeuksiin. Myös useita yliäänilentokoneita kehitettiin - Tu-144 , Concorde . Parhaillaan on työskennellyt yliäänilentokone, jossa on kolme Lockheed Martin N+2 [1] ja Aerion AS2 -moottoria .

Autot kehittävät pääsääntöisesti vain aliäänenopeuksia, mutta yksittäiset mallit pystyvät ylittämään äänen nopeuden.

Rakettikelkat pystyvät saavuttamaan yliäänenopeuksia.

Avaruusajoneuvot ja niiden kantajat sekä monet avaruuskohteet liikkuvat ensimmäisillä kosmisilla ja suurilla nopeuksilla , joiden arvot usein ylittävät äänen nopeuden.

Happimolekyylit liikkuvat tavallisessa huoneenlämpötilassa yliääninopeudella, joka on noin 480 metriä sekunnissa [ 2] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Vauhtiin pääseminen . Lockheed Martin (25. maaliskuuta 2014). Käyttöpäivä: 24. joulukuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 24. joulukuuta 2014.
↑ Teleportaatio: Hyppää mahdottomaan / David Darling. - Moskova: Eksmo, 2008. - 300 s. - (Löydöt, jotka järisyttivät maailmaa). - 3100 kappaletta. - ISBN 978-5-699-23980-1 .