Свръхзвукова скорост Wikipedia

свръхзвукова

Свръхзвукова скорост- скоростта на частиците на дадено вещество е по-висока от скоростта на звука или от разпространението на компресионна вълна (ударна вълна), за дадено вещество, или скоростта на тяло, движещо се в вещество с по-висока скорост от скоростта на звука за дадена среда.

В аеродинамиката скоростта често се характеризира с числото на Мах, което се определя по следния начин: M = u c s >>> , където u е скоростта на потока или тялото, c s>gt; е скоростта на звука в средата. Скоростта на звука се определя като c s = γ p ρ =>>>> , където γ е адиабатичният индекс на средата (за идеален n-атомен газ, чиято молекула има i степени на свобода, той е равен на i + 2 i>> ). Тук i = n p + n r + 2 n c + n_+2n_> е общият брой степени на свобода на молекулата. В същото време броят на транслационните степени на свобода n p = 3 =3> . За линейна молекула, броят на ротационните степени на свобода n r = 2 =2> , брой вибрационни степени на свобода (ако има такива) n c = 3 n − 5 =3n-5> . За всички останали молекули n r = 3 =3> , n c = 3 n − 6 =3n-6> .

Когато се движи в среда със свръхзвукова скорост, тялото задължително създава звукова вълна зад себе си. При равномерно праволинейно движение фронтът на звуковата вълна има конична форма, с връх в движещото се тяло. Излъчването на звукова вълна причинява допълнителна загуба на енергия от движещо се тяло (в допълнение към загубата на енергия поради триене и други сили).

Подобни ефекти на излъчване на вълни от движещи се тела са характерни за всички физически явления с вълнова природа, например: радиация на Черенков, вълна, създадена от кораби на повърхността на водата.

При нормални условия в атмосферата скоростта на звука е приблизително 331 m/s. По-високи скорости понякогасе изразяват в числа на Мах и съответстват на свръхзвукови скорости, като хиперзвуковата скорост е част от този диапазон. НАСА определя "бързия" хиперзвук в скоростния диапазон 10-25M, където горната граница съответства на първата скорост на бягство. Скоростите по-горе не се считат за хиперзвукови скорости, а за "скорости без връщане" на космически кораб към Земята.

Сравнение на режима

Режим на числото на Мах km/h m/s Общи спецификации на единицатаДозвуковСвръхзвуковХиперзвуковаБърз хиперзвуков„Връщане към плътните слоеве на атмосферата“
(английски) български.0,8—1,2980-1470270-400Въздухозаборници и леко стреловидни крила, свиваемостта на въздуха става забележима.
1,0—5,01230-6150340-1710По-острите ръбове на самолетите, опашката е изцяло движеща се.
5,0—10,06150-123001710-3415Охлаждащ се корпус от никел-титан, малки крила. Пример: "Кинжал".
10,0—25,012300-307403415-8465Силиконови плочки за термозащита, носещи корпуса на апарата вместо крила.
>25,0>30740>8465Аблативен топлинен щит, без крила, форма на капсула.

Началната скорост на повечето съвременни огнестрелни оръжия е по-голяма от 1M.

Космическите кораби и техните носители, както и повечето съвременни бойни самолети, се ускоряват до свръхзвукови скорости. Разработени са и няколко пътнически свръхзвукови самолета - Ту-144, Конкорд.

Работи се върху свръхзвуков реактивен самолет с три двигателяLockheed Martin N+2[1] иAerion AS2 [en].