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
22 фото, сделанных в самый что ни на есть подходящий момент 22 фото, сделанных в самый что ни на есть подходящий момент 19 снимков о том, что бывает, когда берешь на работу перфекциониста 19 снимков о том, что бывает, когда берешь на работу перфекциониста Почему обитательницы гаремов беременели от евнухов и зачем гаремщики женились Почему обитательницы гаремов беременели от евнухов и зачем гаремщики женились 8 стран, в которых юбка — признак мужественности 8 стран, в которых юбка — признак мужественности 8 невинных фото, на которых не каждый найдет обнаженных моделей 8 невинных фото, на которых не каждый найдет обнаженных моделей Почему в СССР под дачу выделяли именно по 6 соток Почему в СССР под дачу выделяли именно по 6 соток Батя шутит — лучшие примеры отцовского троллинга Батя шутит - лучшие примеры отцовского троллинга Чем опасны церкарии — паразиты из речной воды, проникающие под кожу Чем опасны церкарии - паразиты из речной воды, проникающие под кожу Монфокон — ужас средневекового Парижа Монфокон — ужас средневекового Парижа Прикосновение «руки смерти», или Почему на севере Австралии купаются в колготках Прикосновение "руки смерти", или Почему на севере Австралии купаются в колготках

Самые горячие темы

Почему обитательницы гаремов беременели от евнухов и зачем гаремщики женились

Почему обитательницы гаремов беременели от евнухов и зачем гаремщики женились
Почему в СССР под дачу выделяли именно по 6 соток

Почему в СССР под дачу выделяли именно по 6 соток
Темная сторона сказок братьев Гримм: что скрывается за детскими историями

Темная сторона сказок братьев Гримм: что скрывается за детскими историями

Новые посты

Чистая экономия: ученые выяснили, сколько туалетной бумаги нужно использовать за раз

Чистая экономия: ученые выяснили, сколько туалетной бумаги нужно использовать за раз
Что такое «сухой секс» и почему его практикуют жители Африки

Что такое «сухой секс» и почему его практикуют жители Африки
От бикини до подключения к wi-fi: 6 обычных вещей, которые когда-то были незаконными

От бикини до подключения к wi-fi: 6 обычных вещей, которые когда-то были незаконными
Запах пота, удушение, секс в публичных местах: 10 главных фетишей среди женщин

Запах пота, удушение, секс в публичных местах: 10 главных фетишей среди женщин
10 мелодий, которые всем известны, но почти никто не знает их названий

10 мелодий, которые всем известны, но почти никто не знает их названий
Фолкеркское колесо — уникальное вращающееся сооружение, которое поднимает целые корабли

Фолкеркское колесо — уникальное вращающееся сооружение, которое поднимает целые корабли
Удобства средневековых замков, или Зачем уединяться в гардеробе

Удобства средневековых замков, или Зачем уединяться в гардеробе
Вычеркнутые из истории: трагическая судьба двоюродных сестер королевы Елизаветы II

Вычеркнутые из истории: трагическая судьба двоюродных сестер королевы Елизаветы II
50 причин посетить Румынию

50 причин посетить Румынию
Смерть из кувшина, или загадочное убийство Алмона Фарнсворта

Смерть из кувшина, или загадочное убийство Алмона Фарнсворта
18 одновременно пугающих и завораживающих фотографий медицины прошлого

18 одновременно пугающих и завораживающих фотографий медицины прошлого
«Ох, как весело быть солдатом»: настольные игры в нацистской Германии

«Ох, как весело быть солдатом»: настольные игры в нацистской Германии
Показать еще Загрузить еще постов