Эффект Прандтля — Глоерта

0

Удивительное зрелище – конус пара, появляющийся вокруг самолета, который летит на околозвуковой скорости. Этот удивительный эффект, известный как эффект Прандтля — Глоерта, заставляет глаза широко раскрыться, а челюсть – отвиснуть. Но в чем его суть?

Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №1 - BigPicture.ru

Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №2 - BigPicture.ru
1. Вопреки всеобщему мнению, этот эффект появляется не тогда, когда самолет преодолевает звуковой барьер. Эффект Прандтля — Глоерта также часто ассоциируют со сверхзвуковым хлопком, что тоже не верно. Двигатели самолетов со сверхвысоким обходом могут создавать этот эффект на скорости взлета, потому что входное устройство двигателя имеет низкое давление, а лопатки вентилятора сами по себе работают на околозвуковой скорости.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №3 - BigPicture.ru
2. Причина его возникновения заключается в том, что летящий на высокой скорости самолёт создает область повышенного давления воздуха впереди себя и область пониженного давления позади. После пролёта самолёта область пониженного давления начинает заполняться окружающим воздухом. При этом в силу достаточно высокой инерции воздушных масс сначала вся область низкого давления заполняется воздухом из близлежащих областей, прилегающих к области низкого давления.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №4 - BigPicture.ru
3. Представьте объект, движущийся на околозвуковой скорости. Околозвуковая скорость отличается от скорости звука. Звуковой барьер преодолевается на скорости 1235 км/час. Околозвуковая скорость ниже, выше или около скорости звука и может варьироваться от 965 до 1448 км/час. Поэтому этот эффект может появиться, когда самолет движется со скоростью, меньшей скорости звука или равной ей.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №5 - BigPicture.ru
4. И все же все дело в звуке – именно от него зависит «видимость» этого парового конуса за самолетом. Форма конуса образуется силой звука (в случае с самолетами), движущейся быстрее, чем звуковые волны, которые она производит. Эффект Прандтля — Глоерта возникает в результате волновой природы звуков.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №6 - BigPicture.ru
5. Опять же, подумайте о самолете, как об источнике, а о звуке – как о гребне волны. Эти гребни звуковых волн представляют собой серию или оболочку накладывающихся друг на друга кругов. Когда волны накладываются друг на друга, создается форма конуса, а ее кончик – источник звука. Пока что невидимого.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №7 - BigPicture.ru
6. Чтобы эффект стал видимым человеческому глазу, нужна еще одна вещь – влажность. Когда влажность достаточно высокая, воздух вокруг конуса конденсирует и образует облако, которое мы видим. Как только давление воздуха возвращается в нормальное состояние, облако исчезает. Эффект почти всегда возникает у самолетов, летящих летом над океаном – комбинация воды и жары дает нужный уровень влажности.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №8 - BigPicture.ru
 

7. Здесь можно разрушить еще один миф. Некоторые считают, что эффект Прандтля — Глоерта возникает в результате сгорания топлива.

Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №9 - BigPicture.ru
8. Наверное, вас можно понять, если вы считаете, что этот эффект – инверсионный след, то есть неестественное облако, появляющееся из конденсированного водяного пара, который производится выхлопами двигателя. Однако это не одно и то же. Водяной пар уже есть там – он уже в воздухе, еще до того, как через него пройдет самолет.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №10 - BigPicture.ru
9. Стоит также упомянуть давление воздуха. Когда самолет движется на околозвуковой скорости, давление воздуха вокруг называется N-волной, потому что когда давление зависит от времени, результат похож на букву N.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №11 - BigPicture.ru
10. Если бы мы могли замедлить взрывную волну, проходящую через нас, мы бы увидели ведущий компонент сжатия. Это начало N. Горизонтальная палочка возникает, когда давление опускается, а когда нормальное давление атмосферы возвращается в финальную точку, создается буква N.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №12 - BigPicture.ru
11. Эффект назван в честь двух выдающихся ученых, открывших это явление. Людвиг Прандтль (1875 – 1953) был немецким ученым, изучавшим развитие систематического математического анализа в аэродинамике. Герман Глоерт (1892 – 1934) был британским ученым-аэродинамиком.
Фотография: Эффект Прандтля — Глоерта №13 - BigPicture.ru
12. Хотите верьте, хотите нет, но вы сами можете создать этот эффект. Вам нужно всего две вещи: кнут и день с высокой влажностью воздуха. Если вы сможете лихо хлестнуть кнутом, как Индиана Джонс, вы увидите подобный эффект. Хотя, дома это пробовать не стоит.

А вы знали, что у нас есть Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Рубрики: наука

Теги:

Популярное
Школа невест Третьего Рейха: как нацисты создавали «новую женщину» Школа невест Третьего Рейха: как нацисты создавали "новую женщину" 15 обычных вещей советской эпохи, которые не узнает современный человек 15 обычных вещей советской эпохи, которые не узнает современный человек 30 интересных деталей в фильмах и мультфильмах, которые вы никогда не замечали 30 интересных деталей в фильмах и мультфильмах, которые вы никогда не замечали 22 интересные вещицы, которые люди обнаружили в старых домах 22 интересные вещицы, которые люди обнаружили в старых домах 20 фото «гадких утят», ставших «прекрасными лебедями» 20 фото "гадких утят", ставших "прекрасными лебедями" 22 толстокота, которые гарантированно поднимут вам настроение 22 толстокота, которые гарантированно поднимут вам настроение Бальзамирование родственников, варка пива и другие причины прогулов в Древнем Египте Бальзамирование родственников, варка пива и другие причины прогулов в Древнем Египте Четыре жены-подростка и 12 детей: чего еще мы не знали о Чарли Чаплине Четыре жены-подростка и 12 детей: чего еще мы не знали о Чарли Чаплине Почему евреи не едят свинину? История сложных отношений Почему евреи не едят свинину? История сложных отношений 30 любопытных находок, назначение которых так сразу и не угадаешь 30 любопытных находок, назначение которых так сразу и не угадаешь

Самые горячие темы

Безумная история жизни Джона Макафи, миллиардера и создателя антивируса McAfee

Безумная история жизни Джона Макафи, миллиардера и создателя антивируса McAfee
8 занимательных фактов про одежду

8 занимательных фактов про одежду
Древняя история в невероятных картинах Бруно Вепхвадзе

Древняя история в невероятных картинах Бруно Вепхвадзе

Новые посты

Вторая жизнь: 30 крутых татуировок-перекрытий

Вторая жизнь: 30 крутых татуировок-перекрытий
Фото знаменитостей в криминальном ретро-стиле

Фото знаменитостей в криминальном ретро-стиле
А вы и не знали: 10 фото, демонстрирующих, как растут известные продукты

А вы и не знали: 10 фото, демонстрирующих, как растут известные продукты
Невероятно красивые фотографии, после просмотра которых вам непременно захочется на Алтай

Невероятно красивые фотографии, после просмотра которых вам непременно захочется на Алтай
Судьбы невест Дракулы из фильма 1992 года

Судьбы невест Дракулы из фильма 1992 года
Корень лотоса, закуска из лопуха и омлет с иероглифами: чем кормят на вокзале в Токио

Корень лотоса, закуска из лопуха и омлет с иероглифами: чем кормят на вокзале в Токио
Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»

Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»
Как советская власть спаивала население

Как советская власть спаивала население
50 дурацких, смешных и неприличных фотографии животных

50 дурацких, смешных и неприличных фотографии животных
Рейтинг самых умных животных

Рейтинг самых умных животных
Как в СССР появилась мода украшать гитары наклейками с девушками

Как в СССР появилась мода украшать гитары наклейками с девушками
25 худших кошмаров, с которыми пришлось столкнуться сотрудникам техподдержки

25 худших кошмаров, с которыми пришлось столкнуться сотрудникам техподдержки
Показать еще Загрузить еще постов