Волна баллистическая

В баллистических экспериментах, выполненных в 50-е. гг., было обнаружено, что при движении моделей во фреонах в определенных условиях фронт головной ударной волны перестает быть гладким. На фронте головной ударной волны возникают многочисленные тройные конфигурации (пересечения в одной точке трех ударных волн). Картина течения становится такой же, как и за плоской ударной волной при наличии поперечных возмущений. В ряде случаев фронт волны остается гладким, а за ним возникает турбулентное течение. Сопротивление моделей существенно меняется. В дальнейшем были выполнены опыты в ударной трубе с инертными газами (аргон, криптон, ксенон) и с молекулярными (углекислый газ). Выяснилось, что распространение сильных ударных волн (при скорости несколько километров в секунду) имеет ряд особенностей. Фронт волны перестает быть плоским, в ряде случаев фронт разрушается, распределение плотности и концентрации электронов в релаксационной зоне имеет немонотонный характер (рис. 4.1, 4.2). Все эти особенности обнаруживают пороговый характер по скорости волны и начальному давлению. Малые примеси водорода (порядка 1%) оказывают стабилизирующее воздействие на течение. Описанное явление получило название релаксационной неустойчивости ударных волн. Существенную роль при этом, по-видимому, играет интенсивный переход энергии возбуждения в кинетическую. [c.81]

Имеются области анализа, в которых такое изменение плотности играет огромную роль. Например, в метеорологии и океанографии температура и давление значительно меняются по высоте, а в баллистической и сверхзвуковой аэродинамике они изменяются значительно и быстро со временем. Тем не менее есть обширный круг проблем, занимающихся по существу однородными жидкостями, движущимися со скоростями, изменения которых малы по сравнению со скоростью звука и которые располагают периодами, длительными по отношению к времени, необходимому для достижения звуковыми волнами пределов системы. При этих обстоятельствах можно допустить, что плотность не зависит ни от места, ни от времени, т. е. является постоянной. [c.31]

Баллистические установки для экспериментов с ударными волнами [c.49]

Взрывные и баллистические генераторы плоских ударных волн являются сейчас основными инструментами в физике высоких динамических давлений. Стремление к дальнейшему продвижению в область недоступных ранее параметров и организации ударно-волно-вых исследований в условиях обычной физической лаборатории побуждает к использованию новых, нетрадиционных способов интенсивного динамического воздействия на вещество. В качестве перспективных источников высоких динамических давлений предлагается использовать электро-взрывные устройства, импульсные лазеры большой мощности и сильноточные ускорители электронов и ионов. [c.51]

Кроме дульной волны, выстрел из орудия сопровождается ещё другой, так называемой баллистической (или ударной) [c.238]

Рис. 148. Дульная и баллистическая волны, образуюш.иеся при выстреле из орудия.

Рис. 149. Образование баллистической (ударной) волны при

Картину, внешне сходную с образованием баллистической волны при движении снаряда, можно наблюдать также при движении корабля. От носа и кормы корабля расходятся так называемые носовые и кормовые волны. Однако, в то время как угол наклона этих волн не зависит от скорости корабля, угол раствора конуса баллистической волны зависит от скорости движения снаряда. [c.239]

Итак, при выстреле из орудия мы имеем два звуковых явления — образования дульной и баллистической волн. Когда мимо нас пролетает снаряд, мы слышим сильный резкий удар звук приходит к нам по направлению перпендикуляра к конусу проходящей баллистической волны, где в этот момент уже нет никакого реального источника звука. Заметим, кстати, что, кроме баллистической волны, снаряд при своём полёте создаёт характерный свист, визг или шипение, что происходит обычно вследствие вращения снаряда вокруг своей оси и имеющихся на снарядах неровностей. [c.239]

Мы уже знаем, что при движении в газе тел со скоростью, большей, чем скорость звука (или, что то же самое, при обтекании неподвижных тел сверхзвуковым потоком), образуются скачки уплотнения, или ударные волны. Действительно, сверхзвуковой поток, набегающий, например, на головку снаряда, тормозится в точке разветвления воздушной струи до нулевой относительной скорости. Переход от сверхзвуковой скорости к дозвуковой скорости приводит к появлению ударной волны, которая образуется перед лобовой частью снаряда или пули. Эта ударная волна называется головной или баллистической волной (рис. 163). Головная волна располагается тем ближе к обтекаемому телу, чем больше скорость движения тела. Если скорость самолёта меньше скорости звука, но [c.259]

Рнс. 164. Ударные (баллистические) волны вблизи снаряда, движущегося со сверхзвуковой скоростью. [c.261]

Кроме дульной волны, выстрел из орудия сопровождается еще другой, так называемой баллистической (или ударной) волной, порождаемой движением снаряда (рис. 155). Так как снаряд (или винтовочная пуля) летит со скоростью порядка 1000 и более метров в секунду, т. е. со скоростью, большей, чем скорость звука, он все время обгоняет создаваемые им звуковые волны поэтому они распространяются в некотором конусе (рис. 156). Угол раствора этого конуса тем меньше, чем больше отношение скорости снаряда к ско- [c.248]

Картину, внешне сходную с образованием баллистической волны при движении снаряда, можно наблюдать также при движении корабля. От носа и кормы корабля расходятся так называемые носовые и кормовые волны. Однако, в то время как угол расхождения этих волн не зави- [c.249]

Рис. 156. Образование баллистической (ударной) волны при движении снаряда.

Согласно принципу Гюйгенса каждая точка поверхности раздела служит источником продольных и поперечных волн, распространяющихся в среде / рассмотрим для простоты рассуждений только продольные волны. Строя из каждой точки границы раздела как из центра элементарные сферические волны и проводя их огибающую, мы получаем фронт волны, распространяющейся в первой среде и носящей название боковой волны ). Легко убедиться, что в точку О на поверхности эта волна придет раньше, чем прямая (падающая) волна. Боковая волна по своему характеру напоминает баллистическую волну, возникающую при движении [c.538]

Но баллистическая гипотеза, как и любое предположение о зависимости скорости света от движения источника, не согласуется с молекулярным объяснением отражения и преломления света (см. 68 и 69). В основе такого объяснения лежит представление, что отраженная и преломленная волны возникают в результате интерференции падающей волны с вторичными волнами, излучаемыми молекулами и атомами среды. Действительно, если среду считать неподвижной, а источник света взять движущимся, то волны, излучаемые источником, будут распространяться с иными скоростями, чем волны, излучаемые молекулами и атомами среды. Интерференция между ними невозможна. Однако это замечание есть аргументация, основанная на волновой теории света, а не экспериментальное доказательство, свободное от гипотетических представлений о природе света. [c.630]

Полет в атмосфере с использованием аэродинамического качества уменьшает не только силовое воздействие (перегрузки), но и тепловое (значительно уменьшается нагрев) и позволяет повысить точность приземления. Во время управляемого спуска на поверхности аппарата выделяется в 10 раз меньше теплоты, чем при баллистическом спуске. Но и этого теплового потока достаточно, чтобы расплавить металлическую конструкцию корпуса аппарата, так как температура обтекающего его воздушного потока в ударной волне достигает 3500...4000 °С. Поэтому на переднюю, наиболее нагревающуюся часть, установлен лобовой теплозащитный экран 59, отделяемый от аппарата перед посадкой. Экран состоит из нескольких слоев материалов с низкой теплопроводностью. Под воздействием тепловых потоков поверхность наружного слоя экрана нагревается и сублимирует, т.е. испаряется, минуя жидкую фазу - фазу плавления. Мощный встречный поток воздуха уносит частицы горящего материала, аккумулировавшие большую часть теплоты, и за время спуска масса теплозащиты уменьшается. За счет более низкой теплопроводности и высокого термического сопротивления материалов внутренних слоев теплозащиты фронт тепловой волны не успевает достигнуть металлической конструкции корпуса СА и она остается неповрежденной. [c.70]

Скачок уплотнения называют также часто ударной или баллистической волной. [c.123]

Полезно сравнить различные экспериментальные методы. В испытаниях на откол и при определении динамических диаграмм деформирования [156], волны напряжений являются одномерными, т. е. для измерения прочностных свойств материалов используются вполне определенные напряженные состояния. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние, В методах Изода и Шарни нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта (например, 10" с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 с. При скорости волны 6 мм/мкс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение их1Ь, где т — время контакта, и — скорость волны, Ь — характерный размер. [c.315]

К одному торцу горизонтально подвешенного на четырех нитях стержня диаметром в один дюйм и длиной в несколько футов Гоп-кинсон прикрепил короткий цилиндр. Основания стержня и цилиндра удерживались вместе тонким слоем смазки или магнитным путем. После того как к противоположному торцу стержня прикладывался краткий импульс давления путем удара коротким предметом, например пулей, или путем воздушного взрыва рядом с этим торцом, вдоль стержня распространялся импуЛьс сжатия и проникал в присоединенный цилиндр. От свободного конца отражался импульс разряжения сумма напряжений прямой и отраженной волн в конце концов достигала нуля цилиндр отделялся от стержня и захватывался баллистическим маятником. Изменяя длину цилиндра и в то же самое время измеряя окончательное движение стержня как маятника, он смог определить, на основе изучения общего количества движения после отделения, максимальное напряжение и продолжительность или длину прикладываемого импульса. На рис. 3.57 показаны экспериментальные результаты для относительного коли- [c.424]

В реальных кристаллах электроны и дырки могут проходить баллистически только очень малые расстояния. Это связано с тем, что. периодичность решетки нарушается примесями или упругими волнами, заставляющими электрон рассеиваться с изменением величины и направления вектора к. Процессами рассеяния электронов определяются электрические свойства полупроводников. [c.130]

Хансен и др. [104, 105] разработали метод измерения затухания амплитуды и сдвига по фазе яшкроволнового луча в зависимости от концентрации электронов и частоты соударений в следе. Гребенка датчиков типа сфокусированного микроволнового зонда позволяет измерить как осевое, так и радиальное распределения концентрации электронов в следе. Но поскольку электроны превращают среду в проводящую плазму, способную отражать, поглощать и преломлять электромагнитные волны, успешное применение любых микроволновых приборов для диагностики плазмы зависит от наличия информации о взаимодействии электромагнитных волн с плазмой. Это взаимодействие особенно сильно проявляется, когда частота электромагнитных волн близка к плазменной частоте, которая пропорциональна корню квадратному из концентрации электронов. Измерения следа проводятся на баллистических установках, так как такие установки наиболее экономичны, позволяют тщательно контролировать начальные условия, а аппаратура размещена близко к траектории полета, где отношение сигнала к помехе более высокое. [c.146]

Более современная баллистическая камера Калифорнийского технологического института с регулируемой атмосферой обеспечивает вход и выход из воды под различными углами и создание волн на свободной поверхности. Установка имеет электромагнитную метательную систему и изготовлена в основном из немагнитных и неэлектропроводных материалов [50]. Она представляет собой горизонтальную камеру сечением 457X610 мм длиной 4,57 м, изготовленную из лусита. На одном конце камеры расположен генератор волн, а на другом — гаситель. Установка позволяет создавать последовательность волн длиной 0,3—0,6 м с амплитудой до 75 мм. Модели снарядов (диаметром 25,4 мм) можно выстреливать (в центре камеры) поперек поверхности раздела вверх и вниз. Скорости метания, обеспечиваемые электромагнитной системой, зависят от диаметра ускоряющей обмотки и подведенной электроэнергии. При внутреннем диаметре катушки 38 мм и энергии 1500 Втс сферические модели из нержавеющей стали диаметром 25,4 мм выстреливаются под водой со скоростью 27 м/с и путь разгона из состояния покоя составляет 50 мм. Увеличение энергии до 54 ООО Втс позволяет повысить скорость до 150 м/с. Время разгона можно изменять, регулируя параметры электрической цепи, и модели можно сообщать колебательное движение. [c.593]

Взрывные генераторы ударных волн компактны, дешевы и обеспечивают широкий диапазон амплитуд и длительностей импульсов нагрузки. Однако, разрушающее действие взрыва накладывает специфические требования безопасности. Для работы с такими устройствами необходимы специальные дорогостоящие взрь1вные камеры или полигоны, а также технологическое оборудование для дистанционного изготовления высококачественных профилированных зарядов. Альтернативным решением является использование гладкоствольных баллистических установок. Бесспорным преимуществом таких установок является возможность плавной регулировки скорости соударения, обеспечение минимального и контролируемого в каждом опьгге перекоса ударника относительно плоскости образца, высокая однородность области одномерного течения за фронтом ударной волны в образце. Для измерений ударной сжимаемости важно также, что ударник в процессе разгона практически не претерпевает разогрева, как это имеет место в случае использования взрывных устройств. [c.49]

На рис. 154 приведён образец записи звука выстрела орудия двадцатисемисантиметрового калибра приёмником, находящимся от орудия на расстоянии 4 км и влево от плоскости стрельбы на 500 -м. Из этой записи мы видим, что сначала к приёмнику приходит баллистическая волна, амплитуда которой невелика затем приходит дульная волна. [c.243]

Вопрос о поглощении и излучении света нагретым воздухом имеет первостепенное значение для таких практически важных задач, как изучение явлений, происходящих в огненном шаре сильного взрыва (см. гл. IX), расчет радиационного нагревания баллистических ракет и искусственных спутников при входе в атмосферу и др. Для первой задачи существен широкий диапазон температур от обычных и до сотен. тысяч и даже миллиона градусов. Для второй задачи наибольший интерес представляют температуры 5000—20 000° К, которые развиваются в ударной волне перед телами, движущимися в атмосфере со скоростями порядка нескольких или 10 км/сек. Широк и диапазон плотностей, с которыми приходится иметь дело, от IOqq (в ударной волне. [c.281]

Одной из важнейших практических задач такого типа является задача обтекания тела сильно разреженным газом, в котором времена релаксации сравнимы с временем обтекания тела, т. е. длина релаксации сравнима с характерными размерами тела. При входе в атмосферу баллистических ракет с большой сверхзвуковой скоростью перед телом образуется так называемая головная ударная волна, как показано на рис. 8.1. Расстояние отхода ударной волны от передней точки тела обычно в несколько или раз в десять меньше радиуса кривизны передней части тела. Если газ настолько разрежен, что на расстоянии отхода укладывается не очень большое число газокинетических пробегов, то в частицах газа за фронтом ударной волны не успевают возбуждаться медленно релаксируюш,ие степени свободы, например, не успевает устанавливаться химическое равновесие. Благодаря этому температуры в сжатом ударной волной газе оказываются более высокими, чем при условии термодинамического равновесия, что меняет режим нагревания тела. По су-ш,еству, мы имеем дело здесь со случаем, когда Рис 8 1 Головная характер газодинамических распределений в [c.424]

Стартовавшая 15 сентября 1968 г. с промежуточной орбиты советская станция Зонд-5 18 сентября обогнула Луну, пройдя на расстоянии 1950 км от ее поверхности, и 21 сентября вошла со скоростью около И км/с в атмосферу. На пути к Луне на расстоянии 325 ООО км от Земли и на обратном пути на расстоянии 143 ООО км были проведены коррекции, причем первая обеспечила пролет Луны на заданном расстоянии, а вторая, с импульсом 0,35 м/с (0,005% скорости),— вход в атмосферу под заданным углом 5—6°. Перед входом от станции отделился спускаемый аппарат. Температура в слое газа между аппаратом и ударной волной достигала 13 000°. Баллистический спуск завершился посадкой в Индийском океане после того, как на высоте 7 км (при скорости 200 м/с) сработала парашютная система. Коэффициент перегрузки не превышал 10—16. Расчетная высота условного перигея 35 км. Увеличение этой высоты на 25 км привело бы к незахвату атмосферой, а уменьшение на 10 км — к чрезмерным перегрузкам и перегреву. [c.262]

В следующей работе [1.103] (1971) экспериментально определены поперечные отклонения по длине защемленной балки, ударяемой в центре баллистическим маятником. Измерения выполнены с помощью лазерното луча, как и в [1.102]. Получены картины распределения прогибов в каждом из трех фиксированных моментов времени до отражения волн от концов. Дано подробное и ясное изложение экспериментальной установки. Выполнено сравнение с теоретическими расчетами, которые получены методом характеристик из теории Ти- [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...