Просмотров: 22411

Полеты в стратосфере

Конденсационные следы образуются обычно на больших высотах и при очень низкой температуре. Уже при небольшом удалении от среза сопла в нескольких десятках метров от него облачный след по своей структуре напоминает перистые, перисто-слоистые или перисто-кучевые облака. Это подтверждается наличием гало, которое нередко образуется на облаках, развившихся из конденсационного следа.
Проведенные исследования показали, что верхняя граница устойчивого конденсационного следа редко бывает выше уровня поверхности тропопаузы, особенно при наличии в ней хорошо выраженной инверсии. Конденсационный след может наблюдаться несколько выше уровня тропопаузы только в том случае, если над уровнем минимальной температуры располагается слой изотермии или слабо выраженной инверсии. В нижней стратосфере конденсационные следы теряют устойчивость и быстро рассеиваются, так как влажность воздуха здесь очень мала. Исходя из этого, за верхнюю границу следа принимают высоту тропопаузы.
Сильные ветры, в том числе струйные течения, не препятствуют образованию конденсационных следов, если температура воздуха благоприятна для этого. Они оказывают влияние лишь на форму и устойчивость следа.
Однако наряду с преимуществами сверхзвуковых самолетов, в сравнении с дозвуковыми, имеется и ряд отрицательных моментов. Один из них — звуковой хлопок.
Все мы когда-либо бывали очевидцами этого не очень приятного для слуха явления. Представьте. Ясный солнечный день, ничто не предвещает нарушения обычного хода жизни. И вдруг вас оглушает невероятной силы звук, подобный звуку мощного взрыва. Звенят стекла, посуда. Испуг от неожиданности этого явления постепенно проходит и вы возвращаетесь к своим занятиям. «Пролетел сверхзвуковой самолет»,— говорите вы.— «Это звуковой хлопок».
Действительно, теперь об этом явлении знает каждый. Знают, что при увеличении скорости самолета до сверхзвуковой возникает явление звукового хлопка.
Какова же физическая сущность этого явления? Обратимся за разъяснением к газовой динамике.
Самолет, движущийся с дозвуковой скоростью, возбуждает в воздухе слабые возмущения (упругие волны). Они распространяются со скоростью звука во всех направлениях. А так как скорость распространения возмущений больше скорости самолета, то они будут опережать летящий самолет. При этом давление впереди самолета не может существенно увеличиваться вследствие упругости воздуха, как бы убегающего от самолета со скоростью звука. Но если самолет движется со сверхзвуковой скоростью, то создаваемые им возмущения запаздывают и оказываются позади носовой части самолета. При этом возмущения сосредоточиваются в объеме воздуха, имеющем форму конуса, вершина которого совпадает с носовой частью самолета, а ось с направлением полета.
В этом случае давление вокруг самолета увеличивается и возрастает сопротивление воздуха его движению. В результате создается резкое повышение плотности воздуха или скачок уплотнения на поверхности конуса возмущения.
Боковая поверхность конуса возмущений представляет собой фронт ударной волны. Ударная волна направлена перпендикулярно фронту волны и распространяется в сторону несжатого воздуха. Скорость движения ударной волны относительно воздуха зависит от скорости самолета и от разности давления и температуры между окружающим воздухом и непосредственно за ударной волной. Вблизи очага возникновения (в вершине конуса) скорость ударной волны превышает скорость звука, однако по мере удаления от очага возникновения скорость ударной волны уменьшается и становится равной скорости звука. Таким образом происходит превращение ударной волны в акустическую, или звуковую волну.
Наблюдатель на земной поверхности услышит звуковой хлопок только тогда, когда окажется в пределах фронта звуковой волны, т. е. через некоторое время после того, как сверхзвуковой самолет пролетит над ним.
У сверхзвуковых самолетов образуются головная и хвостовая волны. Если эти волны достигают Земли с интервалом около 0,2 с, они воспринимаются как два последовательных хлопка.
twitter.com facebook.com vkontakte.ru odnoklassniki.ru mail.ru ya.ru rutvit.ru myspace.com technorati.com digg.com friendfeed.com pikabu.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru memori.ru google.com bobrdobr.ru mister-wong.ru yahoo.com yandex.ru del.icio.us
Эта запись опубликована: Суббота, 5 марта 2011 в рубрике Что такое стратосфера.

1 комментарий

Следите за комментариями по RSS
  1. Very useful innformation,i hope it'll help me in my nearest flighting.

    Thank you very much!!!

Оставьте комментарий!

Не регистрировать/аноним

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

Зарегистрировать/комментатор

Для регистрации укажите свой действующий email и пароль. Связка email-пароль позволяет вам комментировать и редактировать данные в вашем персональном аккаунте, такие как адрес сайта, ник и т.п. (Письмо с активацией придет в ящик, указанный при регистрации)

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

(обязательно)