[/λεζάντα]
Έκανα πρόσφατα αναφορά σχετικά με τα κινεζικά σχέδια για την εκτόξευση Shenzhou-9 και χρησιμοποίησε μια στοκ εικόνα ενός πυραύλου Long March-2F που εκτοξεύτηκε από την εξέδρα εκτόξευσης. Η Nafin ήθελε να μάθει ποιο ήταν αυτό το σχέδιο διαμαντιών που υστερούσε πίσω από τον πύραυλο και ο ivan3man_at_large δημοσίευσε την απάντηση: ονομάζονταισοκ διαμάντια.
Διαμάντια σοκ; Αυτός ο όρος είχε με κάποιο τρόπο ξεφύγει, οπότε σκέφτηκα να τον σκάψω λίγο περισσότερο.
Τα διαμάντια κρούσης (γνωστά εναλλακτικά ως 'δίσκοι Mach') εμφανίζονται όταν το αέριο εξέρχεται από ένα ακροφύσιο με υπερηχητικές ταχύτητες, σε διαφορετική πίεση από την εξωτερική ατμόσφαιρα. Στο επίπεδο της θάλασσας, η πίεση των καυσαερίων μπορεί να είναι χαμηλότερη από την πυκνή ατμόσφαιρα. Και τότε σε πολύ μεγάλα υψόμετρα, η πίεση των καυσαερίων μπορεί να είναι υψηλότερη από την αραιή ατμόσφαιρα.
Έτσι, αυτά τα διαμάντια σοκ μπορούν να εμφανιστούν ακριβώς καθώς ένας πύραυλος απογειώνεται ή σε μεγάλο υψόμετρο όταν μετατοπίζεται σε υπερηχητική ταχύτητα.
Ένα κλασικό παράδειγμα είναι η ανατίναξη του διαστημικού λεωφορείου, αλλά ένα άλλο διάσημο παράδειγμα είναι όταν ο πύραυλος X-1 του Chuck Yeager έφτασε στο 1 Mach.
Διαμάντια σοκ στο X-1 του Chuck Yeager
Ας πάρουμε το παράδειγμα μιας εκτόξευσης πυραύλων. Σε αυτή την περίπτωση, η πίεση εξόδου της εξάτμισης είναι χαμηλότερη από την εξωτερική ατμόσφαιρα, και έτσι έχετε μια κατάσταση που ονομάζεται 'υπερέκταση'. Το αέριο εξέρχεται από τον πύραυλο με χαμηλότερη πίεση και οι ανεμιστήρες προς τα έξω από το ακροφύσιο εξάτμισης σε έναν «ανεμιστήρα εκτόνωσης». Αλλά η εξωτερική ατμόσφαιρα είναι υψηλότερη πίεση από τα καυσαέρια, και έτσι το συμπιέζει προς τα μέσα. Αυτή η διαφορά πίεσης αναγκάζει το αέριο ξανά μαζί σε ένα συγκεκριμένο σημείο - το πρώτο διαμάντι κρούσης.
(Θα σας εξοικονομήσω όλη τη σύνθετη ρευστοδυναμική σε αυτό το σημείο.)
Στη συνέχεια, το αέριο αντισταθμίζεται και εκτονώνεται ξανά σε έναν νέο ανεμιστήρα εκτόνωσης, και στη συνέχεια αναγκάζεται να επιστρέψει στην ίδια απόσταση πιο μακριά από τον πύραυλο στο επόμενο διαμάντι κρούσης, και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής. Τελικά κυριαρχεί η ατμοσφαιρική παραμόρφωση και τριβή, εξισώνοντας την πίεση του νέφους της εξάτμισης με την ατμόσφαιρα του περιβάλλοντος.
Σοκ διαμάντια πίσω από το SR-71 Blackbird.
Τα διαμάντια σοκ ανακαλύφθηκαν αρχικά από τον Ερνστ Μαχ, τον διάσημο Αυστριακό επιστήμονα που έκανε εργασία στη δυναμική των ρευστών.
Μια άλλη ενδιαφέρουσα σημείωση, τα διαμάντια σοκ δεν φαίνονται μόνο στις εξατμίσεις πυραύλων. Έχουν επίσης δει να εκτοξεύονται από ηφαίστεια και πυροβόλα πυροβόλα
Υπάρχουν δύο υπέροχα άρθρα για τα διαμάντια Mach, αν θέλετε πραγματικά να τα κατανοήσετε πιο βαθιά. Δείτε αυτό το άρθρο από Αεροδιαστημικός Ιστός και αυτό από το Δίκτυο Allstar .