普朗特-格劳尔奇点

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一架突破音障的F/A-18战机展现了普朗特-格劳尔奇点效应。
奇点效应展现在阿波罗11号升空,速度突破1马赫时。
十字路行动代号“Baker”的核弹试爆中,高速膨胀的空气引发了这种奇点效应。

普朗特-格劳尔奇点(Prandtl–Glauert singularity, P.G. singularity)现象有时被称为锥状云、冲击领或冲击鞘[1]

航空器以突破音速的高速巡航时,前端会短暂出现锥形的冷凝云。一般认为气压突然下降是造成这种现象的主因,但由于机制未完全明朗,因此这种现象是空气动力学上的一个奇点

航天飞机发射25秒至33秒之后,速度超过音速,即可见冷凝云出现在前缘。一些核子试爆的档案影片也记录了这种效应,1946年美国十字路行动进行水下试爆,核爆所产生的冲击波前端形成了短暂的冷凝雾云。这种云被称为“威尔逊云”,因为看起来与威尔逊云室中的现象类似。现代超高旁通比喷射引擎的扇叶,在起飞全速运转时也可见这种效应。

高速冲击之下的空气可被视为是处于绝热过程之下的,因此压力变化会引发空气温度的改变。在潮湿的空气里,冲击波中空气最稀薄的部分(贴近航空器的区域)温度会降至露点以下,使得空气中的水分快速凝结,形成可见的雾锥。压力的改变离航空器越远越小,因此凝结现象只会出现在航空器的前端周遭,并呈锥状。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ What SuperSonic Looks Like, by Robert Roy Britt, LiveScience.com, June 30, 2009

外部链接[编辑]