Защо кравите летят
Най-сигурният начин да се тества това, разбира се, би бил експеримент в аеродинамичен тунел. За щастие съвременните техники за моделиране позволяват да се открие всичко, без да се измъчват животните. Физикът и блогър Робин Борноф използва за това триизмерен CAD модел на крава и софтуерния пакет FloEFD, предназначен за решаване на инженерни проблеми в областта на динамиката на флуидите и преноса на топлина. Компютърът помогна да се изчисли съпротивлението и повдигането на кравата при преден или заден вятър при скорости от 1 до 12 по скалата на Бофорт, от бриз от 1-5 км/ч до ураган от 300 км/ч (записаният рекорд е около 400 км/ч).
Робин Борноф отбеляза, че алгоритмите, които се използват за получаване на изчислителната мрежа и симулацията във FloEFD, са предложени в трудовете на съветски учени. През 80-те години на миналия век, без да разполага с голямата изчислителна мощност, която беше достъпна за учени от напреднали страни, Съюзът създаде изключително икономични методи за аерохидродинамично моделиране. Тези подходи се прилагат и днес в различни области, независимо дали става дума за строителство, авиация или транспорт. Изчисленията във FloEFD показаха, че ако вятърът духа отзад, тогава повдигането, действащо върху кравата, почти не се увеличава с увеличаване на скоростта. Но ако животното е обърнато към вятъра с носа си, то се увеличава доста забележимо и ако скоростта на вятъра надвишава около 1200 км / ч, говедата могат да се издигнат в небето.
Разбира се, всичко това е само теория: в действителност ураган от такъв мащаб би отнесъл кравата отдавна и ако я залепим на място, вятърът ще разкъса нещастното животно на парчета. Но все пак човек може да си представи как, подсилена с екзоскелет, тя ще тича все по-бързо и по-бързо, докато, набирайки необходимото ускорение, не се издига в небето, като ... свръхзвуков снарядс тегло 700−800 кг. Скоростта на излитане на този аеродинамично неуспешен дизайн е малко по-висока от скоростта на звука. Но такова бързо движение създава особено поразителни аеродинамични ефекти: Робин Борноф ги изчислява за скорост от Mach 8 (около 9800 км / ч) - тоест не за свръхзвукова, а за хиперзвукова крава.
Картината показва зона, в която скоростта на потока около животното пада рязко до дозвуково ниво. Отклонявайки се настрани и губейки енергия, тази ударна вълна ще се превърне в акустични вълни на звуковата бариера. Но хиперзвуковата крава не само ще гърми: в предната част на ударната вълна газът рязко се нагрява и компресира, моментално се превръща в гореща плазма. Това означава, че животното ще се нуждае не само от подсилена рамка, но и от ефективна термична защита. Винаги е добра идея да стартирате симулация, преди да започнете да експериментирате.
Григорий Фалкович, физик, хидродинамик (IPPI им. Харкевич, България; Институт Вайцман, Израел)
