«Cверхзвуковая скорость» от NASA

Нынешнее поколение не знает, а старое уже, наверное, и не помнит, те раскаты реактивного «грома», от которого сотрясались все окрестности, дребезжали окна и посуда в домах, пугались курицы и собаки во дворах, а также, люди с неустойчивой психикой.

Давайте вспомним трагическое событие 1 февраля 2003 года, произошедшее с американским космическим «челноком» «Колумбия». Тогда, из-за повреждения термозащитной обшивки, корабль с экипажем на борту погиб во время полёта. Разрушился и сгорел в атмосфере! И это, отнюдь не единственная подобная катастрофа, произошедшая за всё время освоения человеком околоземного космического пространства.



Происходят такие трагические случаи из-за того, что одна только температура газов, обтекающих космический корабль во время прохождения атмосферы, при сверхзвуковых скоростях достигает нескольких тысяч градусов! Физика явления такова: газ, при обтекании передней кромки твёрдого тела на сверхзвуковых скоростях, образует, так называемую, «ударную волну», иногда даже несколько! Их количество зависит от формы обтекаемого тела. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения газа, возникающего из-за торможения его о преграду. Толщина фронта ударной волны составляет, всего лишь доли миллиметра, и в этом малом пространстве происходит радикальное изменение свойств потока набегающего газа.Его скорость становится дозвуковой, а давление и температура скачкообразно возрастают. То есть, происходит превращение части кинетической энергии набегающего газа в его внутреннюю энергию. Больше скорость - больше давление и температура! Соответственно, есть «гиперзвук», значит, есть «гипердавление» и «гипертемпература»!


Нынешнее поколение не знает, а старое уже, наверное, и не помнит, те раскаты реактивного «грома», от которого сотрясались все окрестности, дребезжали окна и посуда в домах, пугались курицы и собаки во дворах, а также, люди с неустойчивой психикой. «Началось!!!» - проносилось в мозгах этих «товарищей», напуганных, отнюдь не фиктивной тогда, перспективой превращения «холодной» войны в «термоядерную».«Ушёл за звуковой барьер!» - говаривали, в это же время, некоторые «шибко грамотные» «пролетарии», радостно наблюдая белый след - инверсию, сопровождающий полёт очередного реактивного самолёта. В дальнейшем, переход «сверхзвуковиками» звукового барьера на МАЛОЙ высоте (из-за чего и происходил, по мнению обывателей, такой «большой бара-бум!»), запретили. Видимо, «по просьбам трудящихся», как было принято тогда в Стране Советов! И, теперь, у нас с вами, уже давно есть «тихий сверхзвук», хе-хе…


Однако, насчёт «преодоления звукового барьера», в момент достижения реактивным самолётом скорости звука, «товарищи» сильно заблуждались! Просто, в момент «хлопка», мимо наблюдательного «пролетария» проходила ударная волна, которая постоянно сопровождает самолёт, уже летящий на «гиперзвуке». А после её прохождения, становилось слышно работающие двигатели самолета, так как, сам самолёт двигался быстрее звука собственных двигателей. То есть, именно, на «сверхзвуке»!


Возвращаясь к теме «тихого сверхзвука», так «кардинально «решённой» в СССР, скажем что, специалисты NASA, в настоящее время, озаботились созданием летательного аппарата, способного «тихо и безболезненно», теперь уже для самих пилотов и авионики, а не только, зевак-«пролетариев», многократно преодолевать звуковой барьер. Туда-сюда! Есть «дозвук», а теперь, есть «гиперзвук» и, снова, есть «дозвук»… И, главное, без всяких разрушительных перегрузок. Красота! Второй задачей этого исследования является создание основ проектирования пассажирских «гиперзвуковиков», которым подобная «физическая безболезненность» необходима по самой своей сути.


Отметим главное, NASA не только озаботилось, но уже завершает серию тестов, по изучению свойств ударных волн, с использованием специального исследовательского самолёта F-15 для построения моделей. На базе ВВС США Эдвардс проводились эксперименты с использованием двух истребителей, из которых первый, ведущий, летел на «сверхзвуке», а второй на «дозвуке» на 150-200 метров ниже, производя съемку всех данных по этому эксперименту. Сейчас специалисты NASA выясняют, каким образом геометрия летального аппарата влияет на мощность и форму ударной волны.

Остаётся надеяться, что трагедии, подобные произошедшим с «Колумбией» и другими космическими кораблями, в скором времени уйдут в прошлое, после воплощения в жизнь результатов, полученных в ходе этих исследований. И, ко всему прочему, мир получит новые пассажирские гиперзвуковые самолёты, способные многократно и, главное, безболезненно для людей и аппаратуры, проходить звуковой барьер в обоих направлениях!

Источник: progresiv.ru/archives/244