Сверхзвук-ликбез

Текущая версия на 22:48, 4 января 2025

Сверхзвук и реактивные двигатели----автор Книжников ВВ

Немного о сверхзвуке -----начиная со скорости воздушного потока 200 м/с или 0.6 Маха начинает меняться характер обтекания твердого тела из за существенного сжимания плотности воздуха, поэтому резко увеличивается профильное Сх и начинает резко падать АК крыла или лопасти ----это начало волнового кризиса!!!

Число Маха=1=340м/с это скорость распространения звуковой волны в воздухе на уровне моря при нормальных условиях---Vзвук=20.1(TемператураКельвин)^0.5

Если в дозвуковом ламинарном потоке при положительном угле атаки верхняя поверхность крыла работает на отрыв из-за зоны разряжения атмосферного давления,а нижняя поверхность на вдавливание из-за зоны нагнетания давления, то подъёмная сила крыла это удвоенная площадь крыла на дельту давления! При Махе более единицы ла начинает тащить за собой конус скачка уплотненного воздуха размер которого увеличивается с ростом скорости полёта! Подъёмная сила уже определяется только перепадом нагнетаемого давления на плоское днище и верхняя поверхность уже не работает или режимом глиссирования на гребне ударной волны по аналогии глиссирующего катера на воде при АКмах ла всего 3--4 единицы и сверхтонкие с очень острым носиком профиля с коротким крылом удлинением 2--3 и стреловидностью (45--60)гр передней кромки.[1]

При двух единицах Маха и более оптимальная форма обтекания с эффектом глиссирования становиться днище аля вытянутый утюг и крылья уже не нужны ---начинается гиперзвук и прямоточный реактивный двигатель! Гипер звук сопряжен с высокими температурами нагретой обшивкой от трения об воздух до 1000 гр К и выгоден только в сильно разряженной атмосфере при малой плотности воздуха менее 0.2 кг/м3 на высотах от 30 км и до 70 км, то есть уже в стратосфере!

При сверхзвуке происходит полное торможение потока перед передней кромкой с большим динамическим давлением в несколько атмосфер с эффектом сжатия плотности воздуха и соответствующем нагревом----то есть полное описание адиабатического процесса сжатия газа как в камере сгорания поршневого двигателя!

При гипер звуке локальное давление на переднюю кромку может достигать десяток земных атмосфер или более миллиона паскалей------эффект запирающего компрессора в трд перед камерой сгорания используется в прямоточных реактивных двигателях на жидком топливе. При таких суровых условиях применяются специальные марки стали и титановые сплавы для конструкции планера и двигателя. Движителем является разогретый газ под давлением---- то есть сгоревшее топливо в кислороде воздуха как рабочее тело выброшенное с огромной скоростью в пару километров в секунду!