Neseniai pranešiau apie Kinijos planus paleisti „Shenzhou-9“ ir panaudojau ilgą kovo-2F raketos, sprogstančios nuo paleidimo padėklo, atsarginį vaizdą. Nafinas norėjo sužinoti, koks yra tas deimanto raštas, einantis už raketos, ir „ivan3man_at_large“ paskelbė atsakymą: jie vadinami šoko deimantai.
Šoko deimantai? Tas terminas kažkaip man paslydo, todėl maniau, kad dar šiek tiek pasinersiu į jį.
Smūgiavimo deimantai (kitaip vadinami „Mach“ diskais) įvyksta, kai dujos išeina iš purkštuko viršgarsiniu greičiu, esant kitokiam slėgiui nei lauko atmosfera. Jūros lygyje išmetimo slėgis gali būti mažesnis už tirštą atmosferą. Ir tada labai dideliame aukštyje išmetimo slėgis gali būti didesnis nei plona atmosfera.
Taigi, šie šoko deimantai gali pasirodyti tiesiog kylant raketa arba dideliame aukštyje, kai ji virsta viršgarsiniu greičiu.
Klasikinis pavyzdys yra sprogdinimas iš kosminio šaudyklos, tačiau kitas garsus pavyzdys yra tada, kai Chuck Yeagerio raketos X-1 pasiekė Machą 1.
Paimkime raketos sprogimo pavyzdį. Tokiu atveju išmetamųjų dujų išėjimo slėgis yra mažesnis nei lauko atmosfera, todėl susidaro situacija, vadinama „per dideliu išsiplėtimu“. Dujos išeina iš raketos esant mažesniam slėgiui, o ventiliatoriai išeina iš išmetimo antgalio „išsiplėtimo ventiliatoriuje“. Tačiau lauko atmosferoje yra didesnis slėgis nei išmetamosiose dujose, todėl jis suspaudžiamas į vidų. Šis slėgio skirtumas verčia dujas vėl susilieti tam tikrame taške - pirmajame šoko deimante.
(Šiuo metu gailiuosi jums visos sudėtingos skysčių dinamikos.)
Tada dujos kompensuoja ir vėl išsiplečia į naują išsiplėtimo ventiliatorių, ir tada jos bus priverstos grįžti atgal tuo pačiu atstumu toliau nuo raketos ties kitu smūgio deimantu ir t. T. Galų gale pasireiškia atmosferos iškraipymas ir trintis, išmetamųjų dujų srauto slėgį prilyginant aplinkos atmosferai.
Smūgio deimantus iš pradžių atrado garsus austrų mokslininkas Ernstas Machas, dirbęs skysčių dinamikos srityje.
Viena kita įdomi pusė - šoko deimantai yra ne tik matomi raketų išmetimo vietose. Jie taip pat buvo matomi sproginėjantys iš ugnikalnių ir artilerijos pabūklų
Yra du puikūs straipsniai apie Macho deimantus, jei norite juos giliau suprasti. Peržiūrėkite šį straipsnį iš „Aerospace Web“ ir šį straipsnį iš „Allstar“ tinklo.
