Войти
Ударный ромб - это яркие области, видимые в выхлопе статически установленного двигателя Pratt Whitney J58 на полной мощности дожигатель, сжигающий остатки топлива SR-71 перед окончанием программы. Шоковые алмазы (также известные как алмазы Маха или ромбики тяги ) представляют собой образование моделей стоячих волн, которые появляются в сверхзвуковом выхлопном шлейфе воздушно-космической двигательной установки, такой как сверхзвуковой реактивный двигатель, ракетный, прямоточный воздушно-реактивный двигатель или ГПВРД, когда он работает в атмосфере. «Ромбы» на самом деле представляют собой сложное поле потока, видимое по резким изменениям локальной плотности и давления, когда выхлоп проходит через серию стоячих ударных волн и расширительных вентиляторов. Алмазы Маха названы в честь Эрнста Маха, физика, первым описавшего их.
Шокирующие алмазы за Lockheed SR-71 Blackbird.
Шокирующие алмазы из F-16 взлет с форсажной камерой 
Aerojet Rocketdyne RS-25 Испытание двигателя в космическом центре НАСА Стеннис 
F-22 Raptor с ударными алмазами сзади it Ударные ромбы образуются, когда сверхзвуковой выхлоп из сопла слегка перерастает, что означает, что статическое давление газов, выходящих из сопла, меньше, чем окружающее давление воздуха. Более высокое давление окружающей среды сжимает поток, и, поскольку результирующее увеличение давления в потоке выхлопных газов является адиабатическим, уменьшение скорости приводит к существенному увеличению его статической температуры. Выхлоп обычно чрезмерно расширяется на малых высотах, где давление воздуха выше.
Когда поток выходит из сопла, давление окружающего воздуха сжимает поток. Внешнее сжатие вызывается косыми скачками уплотнения, наклоненными под углом к потоку. Сжатый поток поочередно расширяется расширительными вентиляторами Прандтля-Мейера, и каждый «ромб» образуется путем соединения косого скачка уплотнения с расширительным вентилятором. Когда сжатый поток становится параллельным центральной линии, образуется перпендикулярная потоку ударная волна, называемая нормальной ударной волной или диском Маха . Здесь находится первый ударный алмаз, а пространство между ним и соплом называется «зоной тишины». Расстояние от сопла до первого алмаза ударной волны можно приблизительно определить как
где x - расстояние, D 0 - диаметр сопла, P 0 - давление потока, а P 1 - атмосферное давление.
По мере того, как выхлопные газы проходят через нормальную ударную волну, их температура увеличивается, воспламеняя избыточное топливо и вызывая свечение, которое делает видимыми алмазы ударной волны. Освещенные области отображаются либо в виде дисков, либо ромбов, давая им свое название.
В конце концов поток расширяется настолько, что его давление снова становится ниже атмосферного, и в этот момент вентилятор расширения отражается от неоднородности контакта (внешний край потока). Отраженные волны, называемые вентилятором сжатия, вызывают сжатие потока. Если компрессионный вентилятор достаточно силен, сформируется другая наклонная ударная волна, создающая второй диск Маха и ударный алмаз. Узор из дисков и ромбов повторялся бы бесконечно, если бы газы были идеальными и не имели трения; однако турбулентный сдвиг в месте разрыва контакта вызывает рассеивание волнового рисунка с увеличением расстояния.
Ромбовидный рисунок может образовываться аналогичным образом, когда сопло недостаточно расширено (давление на выходе выше, чем окружающее), в более низкое атмосферное давление на больших высотах. В этом случае сначала формируется веер расширения, за которым следует косой удар.
Ударные алмазы под Masten Space Systems ракетой Xoie во время Lunar Lander Вызов приземление с победой в соревновании. Шоковые алмазы чаще всего ассоциируются с реактивным и ракетным движением, но они могут образовываться и в других системах.
Ударные алмазы можно увидеть во время продувки газопровода, потому что газ находится под высоким давлением и выходит из продувочного клапана на экстремальных скоростях.
При стрельбе из артиллерийских орудий газ выходит из дульного среза пушки на сверхзвуковой скорости и образует серию алмазных шаров. Алмазы вызывают яркую дульную вспышку, которая может показать врагу расположение огневых точек. Было обнаружено, что, когда соотношение между давлением потока и атмосферным давлением близко, алмазы ударной волны были значительно уменьшены. Добавление дульного тормоза к концу дульного среза уравновешивает давление и предотвращает ударные алмазы.
Некоторые радиоактивные реакторы, мощные реактивные самолеты плазмы, исходящей от квазаров и радиогалактик, наблюдаются регулярно расположенные узлы усиленного радиоизлучения. Струи движутся со сверхзвуковой скоростью через тонкую «атмосферу» газа в космосе, поэтому предполагается, что эти узлы представляют собой ударные алмазы.
 | На Викискладе есть материалы, относящиеся к Шоковые алмазы. |
