ناپدید شدن موج های شوک

انقراض موجات صوتی

چگونه موج های صوتی را از بین برد؟

ایده ای 100 درصد جان پیر پیت، اواخر دهه 1970

21 نوامبر 2003

وقتی من این سخنرانی را در مدرسه بالایی هوا فضای تولوز در ژوئن 2003 ارائه دادم، این ایده کلیدی را ارائه دادم و فوراً توسط آنها و معلمان مکانیک سیالات فراصوت حاضر شده بودند درک شد.

من متوجه می شوم که قبل از ادامه ارائه این ایده، این ایده [در دسترس است. فرض کنید که شما قبلاً این پرونده ای که در ژانویه 2001 است (و کسانی که در جلسه ای که توسط Szamès توضیح داده شد، نمی دانند چه محتوایی دارد). چرا ورودی هوا "کنترل شده توسط MHD"، که در وسایل نقلیه ای که با سرعت فراصوت حرکت می کنند، مانند Aurora (من مدعی هستم: از سال 1990 به طور عملی) روی بالا قرار گرفته است؟

نکته اول: در بالا، این ماشین ها مانند دست خالی صاف هستند. به عکسی که یک مدل مکانیکی از وسیله Ajax را در یک تونل باد نشان می دهد مراجعه کنید:

من که این عکس را جستجو نکردم، بلکه ... Szamès، در مقاله ای که در Air et Cosmo در پایان سال 2000 منتشر کرد، دقیقاً قبل از کنفرانس بریتون، که او در آن شرکت کرد. جزئیات ساده: پس از کنفرانس به من گفت:

*- شما تنها کسی بودید که در این کنفرانس در مورد MHD حرف زدید. من شخصاً هیچ لحظه ای این کلمه را نشنیدم. *

فروشنده کفش ها نمی داند که در کنفرانس ها مهم ترین گفت و گو ها در اتاق نیستند، بلکه بین متخصصان، دور از گوش های نا متعهد (یا ساده نا کارآمد). ما این طرح را بگیرید و ویژگی ها و موج های صوتی که در اطراف وسیله ایجاد می شود را نشان دهیم (توضیح ساده: پدیده نوری که می توانید در چپ ترین قسمت عکس، در نزدیکی لبه حمله ای که مانند یک چاقو است، ببینید، با موج صوتی مربوط نیست، بلکه با تخلیه الکتریکی است که برای اندازه گیری در این آزمایش که روی کاهش اثرات گرمایی در این منطقه متمرکز بود، اعمال شده بود).

موج های صوتی در بخش پایین وسیله ایجاد می شوند، نه روی بالا که "در جریان باد" است. برای ایجاد یک موج صوتی، باید تغییری در جهت سرعت ایجاد شود. لبه حمله ای Aurora-Ajax برش داده شده است تا بخش بالای آن مماس بر "خطوط جریان" در جهت جریان گاز ورودی باشد.

در بخش پایین دو موج صوتی وجود دارد، موج دوم از لبه برش داده شده ورودی هوا شروع می شود (خیلی شبیه به "کونکورد"، که به موتورهای توربوفن معمولی منتهی می شود!).

وقتی سرعت دستگاه افزایش می یابد، افت دمایی تقریباً مربع عدد مک می باشد. در یک لحظه خاص، فراتر از مک 3، ورودی هوا پایین قابل استفاده نیست، در غیر این صورت گرم شدن گاز باعث تبخیر توربین های فشار بالا که بخشی از کمپرسور را تشکیل می دهند می شود. در عدد مک بالا (ده-دوازده)، این افزایش دما به حدی خواهد بود که حتی یک ورودی هوا ایستا (statoréacteur) که با جریان سوخت مایع سرد می شود نیز نمی تواند مقاومت کند. نظریه scramjet (ایستا-توربوفن با سوخت در حالت فراصوت)، که توسط آمریکایی ها در "پروژه هایشان" تبلیغ می شود، فقط یک جعلی است که اروپایی ها به طور سریع به آن می افتند. روزنامه نگار هوا فضایی برنارد توانل، کاملاً ناکارآمد در مورد MHD، به طور واضح به آن پیوسته (چون ... این در اینترنت است).

بنابراین ورودی هوا پایین بسته خواهد شد و فشار اضافی که توسط موج صوتی ایجاد می شود، بالا گیری را فراهم می کند. این وسایل "روی موج صوتی پایین خود سوار می شوند"، به عنوان "wave-riders" شناخته می شوند. این مفهوم به ... دهه 1950 باز می گردد، اطلاعات کسب کنید، زمانی که "سوزاندن خارجی" در زیر وسیله، پس از موج صوتی در نظر گرفته می شد (اما که، البته، "پرندگان کوچک را گرم می کرد، اگر در این ارتفاع وجود داشتند).

ورودی هوا را در بالا باز می کنند که هندسه آن به خروجی برخی چاپگرهای لیزری شبیه است. در مقابل، یک بخش طولانی که تجهیز به یک ژنراتور MHD جانبی (مراجعه به کتاب من) است. این ژنراتور MHD انرژی الکتریکی تولید می کند که سپس در پس وسیله، در بخشی از جریان نیمه راهنمایی، به صورت "کوله پشتی" در پشت قرار می گیرد تا افزایش تسریع جت را افزایش دهد. این سیستم "پل MHD" (MHD bypass) است، کلمه ای که Szamès در سال 2000 گرفت (اما که در آن زمان به احتمال زیاد معنای آن برای او ناشناخته بود). در این مقاله که توسط آlexandre Szamès تهیه شده بود، اطلاعات زیادی وجود داشت، که اشاره به اهمیت اثر هال (برای او: از عبری، مانند Thouanel همچنین). باید بپذیرم که محتوای مقاله Szamès، که مطابق با گفتارهای روس Fraistadt، ایجاد کننده پروژه Ajax بود، باعث شد تا من به بریتون بالا بروم و سوالاتم را به متخصصان آمریکایی حاضر در آن جا راه اندازی کنم، که Thouanel فوراً نام آنها را به همه اطلاع داد.

این تولید انرژی الکتریکی با اتلاف انرژی جنبشی گاز انجام می شود، که به این ترتیب دوباره فشرده می شود، بدون اینکه از طریق یک موج صوتی، که باید به طور قطع اجتناب شود (که این کار امکان پذیر نیست اگر به بخش پایین وسیله اقدام کنیم، یک جعلی دیگر که توسط آمریکایی ها و روس ها در کنفرانس ها و در میان "متخصصان" فرانسوی اجرا می شود). اینجا ایده جان پیر پیت اجرا می شود: جلوگیری از تولد یک موج صوتی با جلوگیری از تقاطع ویژگی ها، چون همین تقاطع آنهاست که منجر به تولید این موج های صوتی ناخواسته می شود. سپس یک "پرتو گسترش" سنتی ایجاد می شود که دانشجویان Supaéro به خوبی آن را می دانند. این چیزی است که در نزدیکی این ورودی هوا MHD بدون ورودی "کند کننده-ژنراتور MHD" اتفاق می افتد:

یک "کانورژنت"، تصویر در پایین و سمت راست، ویژگی ها را مستقیم می کند، سطوح مک را ایجاد می کند، تقاطع آنها را ایجاد می کند و این اختلالات فشار را تجمع می دهد. گاز کند می شود، دوباره فشرده می شود، اما یک موج صوتی ایجاد می شود. محل تقاطع جایی است که این موج صوتی ایجاد می شود.

یک "پرتو گسترش" (تصویر در بالا و سمت راست) به طور مخالف گاز را سرعت می بخشد، عدد مک را افزایش می دهد. خطوط مک گسترش می یابند و بنابراین نمی توانند با هم تقاطع پیدا کنند، یک موج صوتی ایجاد کنند. این مکانیک سیالات قبل از جنگ 1939-1945 است. اگر ژنراتور MHD روشن نباشد، پرتو گسترش ورودی هوا می تواند گاز را وارد کند، با سرعت فراصوت، با سرعت بیشتر، با عدد مک بیشتر به کمپرسور برساند: غیر قابل تصور (حتی اگر این ورودی هوا به دلیل فاصله گرفتن، ویژگی داشته باشد که بازگشت موج های رادار به توربین ها را جلوگیری کند و بنابراین "پنهان" باشد (تصویر یک درون پروازی USA X-47A که به طور نا ماهرانه توسط مدل ساز عکس گرفته شده است، در جلد کتاب من وجود دارد).

X-47A از جلو نگاه کنید

در ادامه، همان درون پروازی، از پهلو:

X-47A از پهلو نگاه کنید

می توانید به خوبی نحوه ای که قرار گرفتن ورودی هوا در فاصله از توربین ها باعث می شود که موج های رادار برخورد کنند، جلوگیری کند (اینها هستند که بزرگترین مانع در برابر پنهانی هستند. متوجه می شوید که این درون پروازی یک مسئله است. چگونه یک ورودی هوا می تواند در حالت فراصوت کار کند؟ به نظر می رسد غیر ممکن است. اما اگر این یک درون پروازی جنگی باشد (که توسط آمریکایی ها به عنوان چنین چیزی ارائه شده است، اما بدون گفتگویی در مورد عملکرد آن)، آیا حتی با توان بالایی (با این حال، موتور آن به نظر نمی رسد "برداری" باشد، یعنی جت قابل جهت دهی) ..... زیر صوتی باشد؟ B2 به عنوان یکی از ساخته های پیچیده تر، فراتر از B-52 معروف، که بردار کلیدی کامند هوا فضای استراتژیک دهه 1950 بود، این وسیله است. اما آن را به عنوان یک وسیله زیر صوتی معرفی می کنند. آیا واقعاً زیر صوتی است؟ این مسائل توسط روزنامه نگاران هوا فضایی مورد بررسی قرار نمی گیرند، و برنارد توانل یکی از آنهاست. با این حال، اینها باید این سوالات را مطرح کنند.

اما بگردیم به "توضیح" ورودی هوا فراصوت آمریکایی ها و راز ورودی هوا کنترل شده توسط MHD. در تصویر مرکزی، تغییرات سطوح مک در ورودی هوا نشان داده شده است، بدون مداخله نیروهای الکترومغناطیسی J x B مربوط به کارکرد طبیعی ژنراتور MHD جانبی.

اگر این بار اثر مربوط به وجود پرتو گسترش و اثر کند کردن گاز توسط نیروهای لاپلاس را ترکیب کنیم، می توانیم، با بازی نرم (تعداد زیادی پایان نامه های دکتری برای دپارتمان های فیزیک که در حال حاضر در کل فروپاشی هستند، به دلیل نبود ایده های جدید)، این ویژگی ها را به طور کامل و با سرعت مورد نظر اصلاح کنیم، این سطوح مک را از تقاطع در "جریان" جلوگیری کنیم، بنابراین بدون ایجاد موج صوتی. وقتی این ویژگی ها کاملاً اصلاح شده اند، عمود بر خطوط جریان سیال، شما در حالت زیر صوتی هستید و می توانید به راحتی این گاز را که دوباره فشرده شده اما گرم نشده است، به توربوفن معمولی وسیله ارسال کنید. این موتور همان موتوری است که برای بالا گرفتن، پرواز فراصوت تا مک 3.5 و پرواز فراصوت تا مک 12 استفاده می شود. عالی، نه؟ چیزی که واقعاً شگفت انگیز است این است که انرژی لازم برای کند کردن گاز و ارسال آن به فشار مناسب در ورودی توربوفن توسط خود آن موتور فراهم می شود! این یک مفهوم بود که از قبل در رساله Bertrand Lebrun در سال 1986 و در انتشارات علمی بعدی وجود داشت. اما من مطمئن نیستم که افراد DGA (نیروی زمینی) یا ONERA (Office National d'Etudes et de Recherches Aéronautiques) به طور کامل این مفهوم را درک کرده اند (که در آن به طور ملایم از "کاهش مقاومت موج" یاد می شود). در مقابل، پس از این دفاع رساله، محقق Bernard Fontaine (که از اینجا بود که من از سال 1965 تا 1972 در اینستیتوت مکانیک سیالات کار کردم، و سپس رئیس بخش فیزیک دانشمندان در CNRS شد) به من گفت: "چون Lebrun با من کار کرده بود، این کار بیهوده است که او امیدوار باشد که در یکی از آزمایشگاه های تحقیقاتی فرانسوی شغلی پیدا کند."

در طی این مسیر، اثر قوی هال مربوط به کارکرد ژنراتور در چگالی پایین (فشار محیط: یک میلی متر جیوه) با ایجاد ولتاژهای قوی همراه است که به طور طبیعی به لبه حمله وسیله ارسال می شود و یک کف پلاسمایی محافظ ایجاد می کند (آزمایش مربوط به عکس مدل مکانیکی Ajax در تونل باد). اثرات گرمایی موج صوتی اولیه کاهش می یابد. اما این موج صوتی به طور مداوم ایجاد نمی شود. در واقع، در طول سفر این هواپیمای فراصوتی، این هواپیما سرعت خود را افزایش می دهد و به لایه های بالایی جو می رود، تا 120 کیلومتر ارتفاع، جایی که هوا به حدی رقیق است که جریان گرما ناچیز می شود. Aurora به این ترتیب با شلیک به لایه های پایین (همه چیز نسبی: 80 کیلومتر ارتفاع) در حال پرواز است، مانند یک سنگ که "روی سطح جو بالا" شلیک می کند. بنابراین رانندگان در طول مسیرهای پارابولیک با دوره ای چند ده ثانیه ای، تغییراتی در وزن خود و لحظاتی از بی وزنی را تجربه می کنند (مطالعه مقاله مربوط به Hypersoar، در سایت من). آنها به این موضوع عادت کرده اند، اما در نسخه مسافری این وسایل، باید به مسافران داروی دماغی داده شود یا به طور مراقبت کامل از کیسه های مناسب تجهیز کرد.

در اصل، این ایده ها می توانند توسط هر دانشجویی درک شوند. در عمل، داستان دیگری است. زیر اینها مشکلات بزرگی پنهان شده اند که من همچنین طبیعت و راه حل های آنها را می دانم، همانند همکارانم آمریکایی (و روس). این یکی از موضوعات گفت و گو های ما در بریتون بود، اما من فکر نکردم که باید آن را در کتابم اشاره کنم. من به فرانسوی ها خواهم گفت که قیمت احمقی خود را بپردازند و به این گودال های متحرکی که حتی وجود آنها را هم نمی دانند، سر بزنند. شما نمی توانید به من امید کنید که راه حل ها را نشان دهم، که روی هیچ یادداشتی نیستند و من فقط در سخنرانیم در ژوئن 2003 در مدرسه به دانشجویان Supaéro این مسائل را اشاره کردم.

موفق باشید، دوستان. درس این مسئله این است که از یک سو، همان گفتگوی یکی از مسیح ها در خارج از شوکه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کفه کف