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!

Популярное

Самые горячие темы

Из красавицы в чудовище: история Мэри Энн Вебстер — самой безобразной женщины в мире

Из красавицы в чудовище: история Мэри Энн Вебстер — самой безобразной женщины в мире

Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»

Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»

Древняя история в невероятных картинах Бруно Вепхвадзе

Древняя история в невероятных картинах Бруно Вепхвадзе

Новые посты

Империя смерти и драгоценностей в европейских церквях

Империя смерти и драгоценностей в европейских церквях

Роскошная Джиа Женевьев — живое воплощение пин-апа

Роскошная Джиа Женевьев — живое воплощение пин-апа

35 памятников упорству людей, которые до последнего отказывались продавать свой дом

35 памятников упорству людей, которые до последнего отказывались продавать свой дом

Что век грядущий нам готовит: какой будет наша жизнь в 2050 году

Что век грядущий нам готовит: какой будет наша жизнь в 2050 году

Поздняя любовь маршала Толбухина и… Фаины Раневской

Поздняя любовь маршала Толбухина и… Фаины Раневской

Африканские короли — фотографии исчезающей эпохи

Африканские короли — фотографии исчезающей эпохи

Осторожно!  Вещи из ArtefactsPorn могут вызвать эстетический оргазм

Осторожно! Вещи из ArtefactsPorn могут вызвать эстетический оргазм

Стамбул — город контрастов: 30 цветных снимков уличной жизни 70-х годов

Стамбул — город контрастов: 30 цветных снимков уличной жизни 70-х годов

Невероятная история о том, как королева Британии вышла замуж за царя зулусов

Невероятная история о том, как королева Британии вышла замуж за царя зулусов

Почему раков варят только живьем и чувствуют ли они боль?

Почему раков варят только живьем и чувствуют ли они боль?

«Дурная кровь», или Как аферистка Элизабет Холмс обвела вокруг пальца весь мир

«Дурная кровь», или Как аферистка Элизабет Холмс обвела вокруг пальца весь мир

Японка никогда не выбрасывает картонные коробки: она находит им применение получше

Японка никогда не выбрасывает картонные коробки: она находит им применение получше