Рукотворные туманы.jpg
«Эффект Прандтля — Глоерта — явление, заключающееся в конденсации атмосферной влаги позади объекта, движущегося на околозвуковых скоростях. Чаще всего наблюдается у самолётов. Эффект назван в честь немецкого
физика Людвига Прандтля и английского
физика Германна Глоерта.
Существует распространённое заблуждение, что возникновение облака из-за эффекта Прандтля — Глоерта означает, что именно в этот момент самолёт преодолевает «звуковой барьер». На самом деле, проявление этого эффекта зависит не только от скорости самолёта, но и от температуры и влажности воздуха. В условиях нормальной или слегка повышенной влажности облако образуется только при скоростях, близких к скорости звука. В условиях очень высокой влажности эффект можно наблюдать и на более низких (околозвуковых) скоростях, например на аэродинамических элементах автомобилей во время гонок Формула-1 в дождливую погоду.»
[url]https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Прандтля_—_Глоерта[/url]
Рукотворные туманы2.jpg
Красота эффекта, как память лётчикам испытателям, отдавшим жизнь и покорившим звуковой барьер.
А, вся опасность перехода на сверхзвук скрывается в околозвуковом режиме, в решении проблемы управления пограничным слоем, обтекающим самолёт.
«Появление ударных волн и явление волнового срыва потока вызывает значительные изменения в поведении
самолета, летящего через диапазон околозвуковых скоростей, которое с некоторыми упрощениями, можно кратко описать следующим образом:
а) Неожиданные изменения, которые происходят в балансировке самолета. Предположим, например, что крыло испытывает волновой срыв потока раньше хвостовой части. (Это весьма возможно, поскольку как относительная толщина, так и угол атаки крыла могут быть больше соответствующих параметров хвостовой поверхности.)
Несомненно, внезапное уменьшение подъемной силы на крыле вызовет сильный момент перетяжеления на нос.
Или из-за появления ударной волны на верхней поверхности крыла точка действия результирующей подъемной силы может неожиданно сместиться, нарушив относительное расположение подъемной силы и силы тяжести.
б) Могут произойти различные резкие нарушения маневренности самолета. Иногда летчик обнаруживает, что
руль высоты или руль направления полностью бездействует; он двигает рукоятку или педали руля, но самолет не реагирует. Это можно объяснить волновым срывом неподвижной горизонтальной или вертикальной
поверхностей, при наличии которого поверхность управления двигается в следе и не действует. В следующий раз летчик может обнаружить, что поверхность управления «заморожена»; очевидно, что аэродинамический
шарнирный момент увеличился настолько, что летчик уже не способен его подавить. Исчерпывающее
объяснение этого явления неизвестно; возможно оно имеет отношение к положению ударной волны. Наконец,
некоторые летчики говорят, что наблюдали смещение поверхностей управления при определенном числе Маха на данном самолете; руль направления, руль высоты или элерон могут внезапно оставить свое нейтральное положение и переместиться в отклоненное положение без каких-либо действий со стороны летчика.
в) Часто наблюдается вибрация хвостовой части или даже всего самолета. Вероятно, в смешанном дозвуковом-сверхзвуковом течении над крылом не вполне определены положения ударных волн; они могут
двигаться назад и вперед. Наблюдали также, как в случае возникновения ударных волн как на верхней, так и на нижней поверхности они могут двигаться в противоположной фазе, которая, очевидно, заставляет след
колебаться, и это колебание переносится на крыло или хвостовую часть.
Когда подобные трудности впервые встретились в полете, их охарактеризовали как «помехи сжимаемости»._
Я хорошо помню то время, когда конструкторы пребывали в некотором отчаянии из-за неожиданных трудностей околозвукового полета. Они полагали, что эти помехи указывают на несостоятельность аэродинамической теории.
Я считал, что таких эффектов сжимаемости следовало ожидать, поскольку воздух всегда был сжимаем.
Довольно примечательно, что мы смогли продвинуться настолько далеко на основе теории, основанной на
предположении, что воздух можно рассматривать как несжимаемую жидкость.
С практической точки зрения для минимизации околозвуковых помех можно рекомендовать увеличение размера поверхностей управления или увеличение их эффективности с помощью специальных приборов. Часто так же необходимо увеличение силы, имеющейся в распоряжении летчика, для оперирования поверхностями управления с помощью так называемых вспомогательных средств управления. Более того, превышение тяги желательно, чтобы дать возможность быстрого прохода через критические диапазоны скоростей; действительно замечено, что некоторые из опасных эффектов уменьшаются до незначительного
рывка или крена, если самолет быстро проходит через околозвуковой диапазон.»_
АЭРОДИНАМИКА __ Энциклопедия «EDUSPB»
области потока.jpg
Рис. 1. Три характерные области потока в околозвуке
В возмущённой части потока можно выделить 3 области:
1_ внешний невязкий поток (
потенциальный поток);
2_
пограничный слой;
3 _
спутная струя (
вихревой след).
В
потенциальном потоке движение воздуха плавное, линейное.
Пограничным слоем называется тонкий слой воздуха, прилегающий к поверхности любого тела, движущегося в неподвижном воздухе или обтекаемого движущимся воздухом, в котором скорость потока меняется от нуля на поверхности тела до скорости невозмущённого потока на некотором удалении от тела.
В
спутной струе завершённость сглаживается по мере удаления от тела.
Вихревым называется такое движение потока, при котором частицы воздуха, двигаясь поступательно, одновременно участвуют во вращательном движении.
На рис.1, обратите внимание, видно, что элероны 4, охваченные спутной струёй теряют эффективность.
У вас нет доступа для просмотра вложений в этом сообщении.
