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.

Хотите узнать больше? Смотрите Топ-100 лучших постов на БигПикче!

Добавляйте нас в закладки — тут можно посмотреть лучшие посты недели, месяца, года и за все время существования сайта «Новости в фотографиях»

Рубрики: наука

Теги:

Популярное
22 смешных и странных объявлений с рыночных прилавков 22 смешных и странных объявлений с рыночных прилавков 10 самых ярких ролей эпатажного Александра Баширова 10 самых ярких ролей эпатажного Александра Баширова От корсетов до тонких полосочек — как изменилось нижнее белье за 100 лет От корсетов до тонких полосочек - как изменилось нижнее белье за 100 лет 15 поразительных фактов о зверях, которые замалчивают ученые 15 поразительных фактов о зверях, которые замалчивают ученые Нежные эротические фотосессии в осеннем пейзаже Нежные эротические фотосессии в осеннем пейзаже Лосины телесного цвета — самое страшное изобретение моды, и вот 18 доказательств Лосины телесного цвета — самое страшное изобретение моды, и вот 18 доказательств Сочи — российская ривьера 1988 года в фотографиях Карла де Кейзера Сочи — российская ривьера 1988 года в фотографиях Карла де Кейзера Грисельда Бланко — кокаиновая королева, перед которой трепетали мафиози Грисельда Бланко - кокаиновая королева, перед которой трепетали мафиози Природа умеет удивлять, и вот 22 фотодоказательства Природа умеет удивлять, и вот 22 фотодоказательства Серийный убийца Роман Емельянцев: почему не удалось вылечить шахтинского маньяка Серийный убийца Роман Емельянцев: почему не удалось вылечить шахтинского маньяка

Самые горячие темы

Меню популярных советских ресторанов и кафе

Меню популярных советских ресторанов и кафе
7 изобретений, сделанных настолько хорошо, что они никогда не нуждались в улучшении

7 изобретений, сделанных настолько хорошо, что они никогда не нуждались в улучшении
Секс-зависимость: британка переспала со 130 мужчинами до 28 лет, и сейчас жалеет об этом

Секс-зависимость: британка переспала со 130 мужчинами до 28 лет, и сейчас жалеет об этом

Новости партнеров

Новые посты

Как в СССР в столицу за продуктами ездили

Как в СССР в столицу за продуктами ездили
40 людей и вещей, схожесть которых зашкаливает

40 людей и вещей, схожесть которых зашкаливает
Чем закончились попытки ученых научить приматов разговаривать

Чем закончились попытки ученых научить приматов разговаривать
Открытие века: лучшие любовники — это мужчины, которые моют посуду

Открытие века: лучшие любовники — это мужчины, которые моют посуду
Повседневная жизнь оккупированного Смоленска в цвете

Повседневная жизнь оккупированного Смоленска в цвете
10 выходок Росса из «Друзей», которые доказывают, что он тот еще засранец

10 выходок Росса из «Друзей», которые доказывают, что он тот еще засранец
Просто показалось: 22 фото, на которые придется взглянуть несколько раз

Просто показалось: 22 фото, на которые придется взглянуть несколько раз
Гигантское красное платье-концертный зал

Гигантское красное платье-концертный зал
19 лучших фотографий американских обывателей

19 лучших фотографий американских обывателей
Бизнес на крови: в США растет популярность омолаживающих переливаний. Но есть ли он них польза?

Бизнес на крови: в США растет популярность омолаживающих переливаний. Но есть ли он них польза?
9 комедий с Уиллом Смитом, которые должен увидеть каждый

9 комедий с Уиллом Смитом, которые должен увидеть каждый
Однажды в аптеке, или Будни отечественных фармацевтов

Однажды в аптеке, или Будни отечественных фармацевтов
Показать еще Загрузить еще постов