Звуковой барьер

Возможности увеличения скорости самолета открываются при полете в верхних, менее плотных слоях атмосферы. Как видно из соотношений (16.15) и (16.16), как подъемная сила, так и лобовое сопротивление уменьшаются при уменьшении плотности воздуха р. Уменьшение лобового сопротивления позволяет при данной мощности мотора увеличить скорость самолета, и это увеличение скорости как раз компенсирует падение подъемной силы, обусловленное уменьшением р ). Однако, когда скорость самолета начинает приближаться к скорости звука, трудности, сопряженные с дальнейшим увеличением скорости, резко возрастают. Одна из главных трудностей уже указывалась выше при приближении скорости самолета к скорости звука тяга винта уменьшается с другой стороны, при этом увеличивается лобовое сопротивление, вследствие чего в винтовых самолетах звуковой барьер не может быть достигнут. Преодолеть этот барьер в авиации удалось благодаря применению реактивных двигателей. Однако принцип реактивного движения в том виде, как он описан в 124, малопригоден для самолетов, в силу того что масса запаса топлива должна была бы составлять подавляющую долю всей [c.575]

Число М также существенно влияет на величину сопротивления и на другие аэродинамические характеристики. Для обычных самолетов существует так называемый звуковой барьер, который характеризуется тем, что при приближении скорости самолета к скорости звука коэффициент лобового сопротивления резко возрастает и дальнейшее увеличение скорости сопряжено с необходимостью значительного увеличения мощности двигателя. Число М, при котором где-либо вблизи обтекаемого тела скорость газа достигает местной скорости звука, что приводит к резкому увеличению сопротивления, называется критическим числом М и обозначается М р (рис, Х.2). Значение М р для крыла меняется в пределах 0,7—0,8. Для уменьшения лобового сопротивления строят самолеты со стреловидным крылом. При этом М,ф возрастает до 1,5—2,0 и несколько больше. [c.231]

Когда скорость самолетов начала приближаться к звуковому барьеру, ученые еще не занимались аэродинамической тепловой проблемой. Ее решение началось с использования в авиации алюминиевых сплавов, жаропрочных сталей, а вслед за ними и титановых и кобальтовых сплавов. Реактивные двигатели вызвали к жизни новые высокотемпературные конструкционные материалы и покрытия. Сопла ракет заставили кобальтовые и никелевые сплавы отступить перед вольфрамовыми. [c.139]

ОКОЛОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ — течение газа в области, в к-рой скорость потока и мало отличается от местной скорости распространения звука а(и яц а). О. т. может быть дозвуковым (к < а), сверхзвуковым (у > а) и смешанным (или трансзвуковым), когда внутри рассматриваемой области совершается переход от дозвукового к сверхзвуковому течению. Характерными случаями О. т. являются течение в области критического (наиб, узкого) сечения сопел ракетных двигателей и аэродинамич. труб, течение вблизи горловины сверхзвуковых воздухозаборников реактивных двигателей, в межлопаточных каналах нек-рых турбомашин, обтекание тел (самолётов, снарядов, ракет), летящих со скоростью, близкой к скорости звука или преодолевающих звуковой барьер , когда на обтекаемом теле возникают местные сверхзвуковые зоны, замыкающиеся ударными волнами. [c.402]

Преодоление звукового барьера [c.139]

Звуковой барьер. Очень существенным обстоятельством является то, что уравнение (16) может менять тип. Тип квазилинейного дифференциального уравнения [c.26]

На том же графике представлена кривая силы тяги винтового самолета с поршневым двигателем. К. п. д. винта с некоторой скорости полета резко убывает, а при приближении к скорости звука % обращается практически в нуль (звуковой барьер). Поэтому тяговая мощность поршневого двигателя, на- [c.272]

В турбореактивных двигателях для сверхзвуковых самолетов с целью преодоления звукового барьера и полета самолета со сверхзвуковой скоростью, а также для сокращения дистанции взлета, времени разгона и набора высоты требуется весьма существенное увеличение тяги двигателя (до 45—60 % на взлете и до 130. .. 170 % при Мп = 2,0). Эта цель достигается благодаря применению на двигателе специального устройства — форсажной камеры. [c.444]

Рассчитать "звуковой барьер" самолета (когда скорость его равна скорости звука), на высоте 9 км, где температура -70°С, и сравнить его со звуковым барьером при О С на уровне моря. Зависит ли барьер от атмосферного давления [c.11]

В свободной атмосфере при поднятии на высоту меняются как плотность и давление, так и температура воздуха, но на скорость влияет только изменение температуры. В обычных условиях в тропосфере температура воздуха падает с высотой, значит, уменьшается и скорость звука. Поэтому звуковой барьер (резкое нарастание сопротивления воздуха при достижении самолетом скорости звука) на высоте наступает при меньшей скорости полета, чем у земной поверхности. [c.45]

ТРД обеспечивали резкий качественный скачок возможной скорости полета и, в принципе, позволяли вплотную подойти к звуковому барьеру и преодолеть его, поэтому в конце войны и после нее началось бурное развитие газотурбинных двигателей и в особенности ТРД. Появившиеся в эксплуатации несколько позже них турбовинтовые двигатели (ТЕД), несмотря на заметно меньшие удельные массы, обладали [c.190]

Таким образом, увеличение тяги двигателя с помощью форсажной камеры невыгодно, так как приводит к большому перерасходу топлива. Это связано с тем, что топливо сгорает в форсажной камере при пониженном давлении рабочего тела (газа). Поэтому сколько-нибудь продолжительная работа форсажной камеры недопустима, так как в противном случае дальность полета летательного аппарата существенно снижается. Поэтому форсажная камера служит только для кратковременного увеличения силы тяги двигателя. Использование форсажной камеры в авиации позволило преодолеть звуковой барьер. [c.474]

Область Мкр<Моо<1 называется областью волнового кризиса сопротивления или звуковым барьером, так как в ней происходит пяти-, десятикратное увеличение Сх при незначительном увеличении М, [c.353]

Звуковой барьер в авиации был преодолен за счет двух технических достижений [c.354]

Кроме того, в носовой части фюзеляжа было установлено переднее горизонтальное оперение с размахом 3,50 м, которое улучшило продольную устойчивость при переходе звукового барьера. [c.175]

Будущий МИГ-25, называвшийся внутри ОКБ Е-155, должен был продемонстрировать гигантский скачок в отечественной технологии авиастроения. Не успели самолеты преодолеть звуковой барьер, как уже начали говорить о крейсерском полете со скоростью, соответствующей числу М=3 Но для рещения этой задачи необходимо было преодолеть еще один барьер — тепловой. [c.240]

Движение в воздухе со сверхзвуковой скоростью осложняется рядом новых физических явлений. Впереди летящего самолета возникает сгущение воздуха, представляющее так называемую ударную воздушную волну. На преодоление этого звукового барьера были направлены усилия ученых и инженеров различных стран. [c.32]

И здесь природа отступила перед человеком. Звуковой барьер был преодолен. В наши дни реактивные самолеты летают гораздо быстрее звука. [c.32]

Друзья и враги ракеты. — Аэродинамическое сопротивление, что это такое — Трение и давление. — Формула сопротивления. — Как найти коэффициент Сх — Обтекаемость. — Звуковой барьер. — Формы ракет. — Как бороться с воздушным противником [c.38]

Взгляните еще раз на график. Не напоминает ли он по виду препятствие, барьер, который надо преодолеть, чтобы достичь большой сверхзвуковой скорости Может быть, именно поэтому в технике и появился такой термин звуковой барьер . Что ж, теперь можно и малым моделям пожелать успеха в штурме этого барьера [c.43]

Пунктирной кривой на рис. 46 изображена расчетная кривая при = onst и р =var для е < е, ,. Ее отличие от действительной объясняется тем, что при = на срезе сопла устанавливается звуковая скорость У = a = a ,=V , а при е < образуется так называемый "звуковой барьер" изменения внешнего давления не могут проникнуть внутрь сопла, поэтому расход остается постоянным при р = onst. [c.124]

В это же время в Италии были поставлены систематические эксперименты в 321 дозвуковом диапазоне скоростей (А. Ферри — 1937—1938). Они отличались полнотой, глубиной и точностью и, что особенно важно, подтвердили данную Стэком качественную картину течения при числах М, близких к единице. Явление возрастания сопротивления при] определенном числе М было настолько выраженным, что стал применяться термин звуковая стенка . Вскоре проблема преодоления звуковой стенки , или звукового барьера , стала одной из основных при создании скоростных самолетов. [c.321]

Не так давно, однако, мы все смогли убедиться, что самолетные двигатели отнюдь не единственная причина шумового загрязнения среды. И действительно, совершенно бесшумный самолет может создать сложнейшую проблему шума, если он полетит со сверхзвуковой скоростью. Звуковой хлопок — новый тип шума, по сравнению с которым остальные кажутся незначительными, и он создает проблемы государственного масштаба. Что же такое звуковой хлопок Когда военные самолеты впервые полетели со сверхзвуковыми скоростями, создатели многих кинофильмов того времени старались запечатлеть преодоление звукового барьера . Летчики в защитных очках выдвигали вперед челюсть, скрежетали зубами, экран сотрясался, и капли пота сбегали у них со лба, когда, подобно Армаггедону, приближался кульминационный душераздирающий момент и они прорывались сквозь звуковой барьер. Впрочем, специалисты мне объяснили, что можно достичь числа Маха, равного 1, ничего при этом не заметив... [c.123]

В настоящее время проблема преодоления звукового барьера , но-видимому, является по существу задачей мощных силовых двигателей. Если имеется достаточная сила тяги для преодоления возрастания сонротивления, встречающегося до звукового барьера и неносредствен-но на нем, так что самолет может быстро пройти через критический диапазон скоростей, то не следует ожидать особых трудностей. Возможно, самолету было бы легче летать в сверхзвуковом диапазоне скоростей, чем в переходном диапазоне между дозвуковой и сверхзвуковой скоростью. [c.139]

Проблема преодоления звукового барьера или звуковой стены , по-видимому, волнует воображение обгцествепностн (английский кинофильм иод названием Разрушение звукового барьера дает некоторое представление о задачах, связанных с полетом через единичный Мах) летчики и инженеры обсуждают проблему как серьезно, так и в шутку. Следуюгций научный доклад околозвукового полета демонстрирует прекрасное сочетание технических знаний и поэтических вольностей [23] [c.142]

Закрутка крыла 151 Закрылок, передняя кромка 55 Звуковой барьер 138 Зоммерфельд, А. (Sommerfeld, А.) 83, 100, 111 [c.199]

С развитием авиации и космонавтики явления, которые могли быть объяснены только в механике сплошной среды, стали возникать чуть ли не ежедневно. То необъяснимым образом возникали периодические колебания крыльев и хвостового оперения самолетов, которые, нарастая по амплитуде, приводили к быстрому разрушению конструкции была построена теория флаттера и бафтинга (М. В. Келдыш), которая позволила легко избежать этих явлений. То вдруг на больших скоростях взлета и посадки самолетов стали дрожать и разрушаться стойки шасси ( шимми ) и т. д. и т. п. Совершенно новые явления, потребовавшие изучения глубинных проблем гидромеханики, магнитогидродинамики и термодинамики, возникли, когда летательные аппараты стали преодолевать звуковой барьер , — двигаться со скоростями, большими, чем скорость звука. Здесь и ионизация пристеночных слоев газа, и возникновение ударных волн, и оплавление поверхности ракет, и т. п. [c.26]

Использование воздушно-реактивных двигателей (ВРД) в авиации дало возможность преодолеть звуковой барьер скорости, увеличить высоту и дальность полета самолетов. Уже достигнуты скорости 2 - 4 М, т.е. в 2 - 4 раза превышающие скорость звука создаются гиперзвуковые летательные аппараты с еще большими скоростями полета. Постепенно авиационная техника смыкается с космической. Пилотируемый космический корабль многоразового действия несет в себе многие качества самолетов, а беспилотный летательный аппарат с ВРД называют крьшатой ракетой. Самолеты с воздушно-реактивными двигателями составляют основу современной авиации, вытеснив самолеты с поршневыми двигателями, эксхшуатаци-онные характеристики которых значительно хуже. [c.171]

Как известно, развитие авиации все время шло по пути увеличения скоростей. В течение некоторого промежутка времени авиация перешагнула звуковой барьер, т. е. самолеты стали летать со сверхзвуковой скоростью. Однако такие скорости достичь с винтовым движителем было невозможно. Для увеличения скорости полета требуется увеличение силы тяги, которая зависит от мощности установленного двигателя. При этом не вся мощность газотурбинного двигателя используется винтом полезно, т. е. на создание тяги. Часть мощности двигателя теряется винтом на завихрение воздуха, закрутку отбрасываемой струи (рис. 15.43) и т. д. Оказалось, с ростом скорости полета эти потери увеличиваются из-за сжимаемости воздз . Винт осложняет задачу двигателя —с ростом скорости его мощность должна увеличиваться еще быстрее. Необходимо было отказаться от винта, чтобы достичь больших скоростей. Но, отбросив винт, нельзя было получить тяговое усилие, движущее самолет. Это заставило ученых и инженеров искать новые схемы движителей, способных обеспечить сверхзвуковые скорости полета. Таким движителем смог стать реактивный двигатель. [c.454]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...