Звуковые удары

В системе для измерения и анализа кратковременных импульсных шумов и звуковых ударов микрофон через микрофонную систему соединен с цифровым самописцем, к выходу которого подключен гетеродинный анализатор. [c.459]

Результаты анализа импульсного шума или звукового удара записываются самописцем уровня. [c.459]

Асимптотические методы нашли применение в большинстве разделов аэрогидродинамики. Их использовали для решения задач о течениях невязкой жидкости для всего диапазона значений числа М G [О, оо), в теории крыла, теории звукового удара и теории вязких течений при Де оо и Де О и, наконец, для течений излучающего, релаксирующего и вообще реального газа. [c.14]

Заметим, что лучи, испущенные в каждый момент времени, заполняют раскрытый вперед конус с полууглом (279), имеющий своей осью траекторию источника. Лучи всех таких конусов (каждый из которых соответствует некоторому моменту времени) заполняют все пространство где бы ни был наблюдатель, он должен быть на одном таком луче. Этот луч и все близкие к нему лучи образуют трубку лучей , площадь поперечного сечения которой Ад увеличивается линейно, прямо пропорционально расстоянию от траектории источника. Это означает, что в уравнении (270) / = 0 отсюда следует, что в однородной атмосфере интенсивность звукового удара падает обратно пропорционально расстоянию в степени три четверти, как в уравнении (274). [c.245]

Экспоненциальный член (в 288) помогает обеспечить значения Р ниже 0,001 для сверхзвуковых транспортных самолетов на характерной высоте сверхзвукового полета 17 км. Заметим, что интенсивность звукового удара достигает максимума непосредственно под траекторией полета (где г] = 0) и спадает до половины этого максимального значения там, где г]) = 70°, т. е. примерно на расстоянии 40 км по обе стороны от траектории. Продолжительность звукового удара 2ip меняется менее заметно, и ее типичная величина составляет около 0,5 с. [c.247]

Чтобы достичь большей точности, могут быть сделаны различные улучшения приведенного выше приближенного метода расчета. В линейную теорию дальнего поля может быть внесено усовершенствование распределение точечных источников, связанное с потоком массы от каждой точки траектории полета, который является положительным, когда передняя часть самолета проходит через нее, и отрицательным после этого, можно сочетать с распределением вертикальных диполей, связанных с подъемной силой самолета в воздухе их дальнее поле имеет направленное распределение, пропорциональное os г]), которое (к сожалению) усиливает сигнал в основном вертикально вниз ("ф = 0). С другой стороны, изменение в невозмущенной скорости звука Со (которая падает с 340 м/с на земле до приблизительно 300 м/с на высоте полета) приводит к полезному уменьшению интенсивности звукового удара на землю благодаря возрастанию отношения Fo(a )/Fo(0) в формуле (263). Это обусловлено влиянием множителя (246), на которое накладывают- [c.247]

Главы 8 и 9 посвящены динамике ударных волн и задачам, связанным с явлением звукового удара. Здесь демонстрируется, как можно обойти трудности, обусловленные нелинейным характером задачи. [c.15]

Можно заметить, что, согласно этой линейной теории, компоненты скорости и давление непрерывны на конусе Маха. На самом же деле возникает ударная волна, и мы встречаемся с важным явлением звукового удара. Этот эффект упущен, поскольку он нелинеен. Теория звукового удара будет подробно изучаться в гл.9. [c.223]

Как было указано в начале гл. 8, можно развить другой подход и охватить другой класс задач, связанный с ударными волнами сравнительно малой интенсивности. Геометрические эффекты вводятся теперь без изменения из линейной теории, после чего мы в состоянии справиться с более общими нелинейными взаимодействиями внутри волнового профиля. Приближенные методы будут развиты для нестационарных волн, первыми примерами которых явятся сферические и цилиндрические волны. Затем будет более детально исследована задача о звуковом ударе, являющаяся, по-видимому, наиболее интересным приложением теории слабых ударных волн. [c.302]

Неприятности от звуковых ударов принимают угрожающие размеры, но фактически эти удары представляют собой чрезвычайно слабые ударные волны и естественная цель — сделать их еще слабее. Максимальное избыточное давление у поверхности Земли для современных и проектируемых сверхзвуковых лайнеров составляет около 2 фунт/фут (т. е. около 0,15 кГ/см .— Перев.), что соответствует ударной волне интенсивности порядка 10 . Основную задачу для постоянной скорости и траектории полета можно рассматривать как задачу о стационарном сверхзвуковом обтекании, так что здесь будет продолжено развитие теории, изложенной в 6.17. [c.302]

Главной задачей теории звукового удара является определение ударных волн, порождаемых осесимметричным телом в стационарном сверхзвуковом полете. [c.319]

Это наиболее важная формула в исследованиях звукового удара. Она показывает, что интенсивность звукового удара у поверхности Земли очень слабо зависит от числа Маха, изменяется с расстоянием как и зависит от формы тела за счет [c.324]

Разрывы производных 129—135, 141-143, 232 —, слияние их 57—58 Распад волнового пакета 471, 499 Распределение давления при звуковом ударе 325, 326 Распространение амплитуды 364 [c.610]

Использование сверхзвуковых самолетов в пассажирской авиации выдвигает ряд проблем, связанных с действием воздушной ударной волны (звукового удара) на людей, животных, поверхность грунта, здания, сооружения и различные технические устройства. Наиболее важным вопросом является изучение влияния на людей систематических ударов при регулярных полетах самолетов, но не менее важно и поведение зданий и сооружений при воздействиях такого рода. Известны многочисленные случаи, когда звуковой удар от сравнительно легких самолетов вызывал разрушение строительных конструкций. Для примера можно привести полет самолета Р-104 на высоте 150 м в аэропорту г. Оттавы (Канада), в результате которого зданию аэровокзала был причинен значительный ущерб (стоимость ремонтных работ, в основном восстановления оконного застекления и перегородок, составила 0,3 млн. долларов). [c.92]

ВИЯ звуковых ударов на окружающую среду и ограждающие конструкции зданий и сооружений. [c.92]

Рис. 5.3. Изменение интенсивности звукового удара вдоль и поперек трассы сверхзвукового полета

Кроме действия на ограждающие конструкции здания, звуковой удар влияет также и на внутренние конструкции — прежде всего на легкие перегородки, под- [c.94]

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКОВОГО УДАРА [c.94]

Как уже указывалось, эпюра давления, характеризующая звуковой удар, имеет сложную форму, зависящую от множества факторов, среди которых прежде всего следует отметить тип самолета, состояние атмосферы, высоту полета, характер отражения от препятствия. На рис. 5.4,0 показана наиболее характерная эпюра давления, близкая к К-об-разной. Давление в начальный момент быстро возрастает до максимального значения (пика давления), причем время нарастания т весьма мало, но конечно. Идеальной 1 -образной эпюры со временем нарастания т=0 не наблюдается. Затем давление уменьшается почти по линейному закону, при. этом минимальное значение примерно равно по абсолютной величине пику давления. Продолжительность звукового удара Т называется периодом (рис. 5.4,а). Пик давления и период Т в полной мере характеризуют идеализированную К-волну. [c.94]

Рис. 5.5. Расчетная интенсивность звукового удара для самолета Ту-144 при весе 1600 кН

Рис. 5.7. Распределение вероятностей отношения экспериментального значения интенсивности звукового удара к его расчетному значению

Для измерения звуковых ударов целесообразно записывать их на магнитную ленту, а затем после склейки отдельных участков ленты в кольца многократно воспроизводить эти записи для частотного анализа. В таких системах используют измерительные магнитофоны, которые позволяют производить анализ записанных сигналов с частотой вплоть до 0,2 Гц. Форму волны сигнала можно наблюдать на экране осцилллографа или регистри-ювать при помощи самописца уровня. 1ри этом магнитофон используется [c.458]

Для измерения и анализа кратковременного импульсного шума и звуковых ударов можно использовать цифровые записывающие устройства, в частности устройство типа 7502 фирмы Briiel and Kjaer. [c.459]

Упомянем еще случаи Л -волны в виде знакопеременного импульса с нулевой общей площадью и двумя разрывами, расположенными на переднем и заднем фронтах (рис. 2.1,в). Такой импульс отвечает, в частности, звуковому удару (soni boom), возникающему в атмосфере при сверхзвуковом движении самолета. В такой волне положительный и отрицательный импульсы ведут себя, в сущности, независимо. Площадь каждого из них сохраняется, а амплитуды и длины ifa больших расстояниях сравниваются, так что импульс приобретает симметричную Л -форму. [c.42]

К патрубку кранэ 22, выпускающему отработанный воздух в атмосферу, присоединен глушитель 23 для смягчения звуковых ударов. [c.241]

Механические ВВФ. шум, механический удар, гидравлический удар, аэродинамический удар, звуковой удар, ударная волна, сейсмическое воздействие, воздействие землетрясения, сейсмический удар, качка, крен, дифферент, механические колебания, вибрация, случайные колебания (вибрация), гармонические колебания (вибрация), механическое дашхе-ние, статистическое давление. [c.578]

Настоящая монография несомненно привлечет внимание советских читателей хотя бы по двум причинам. Во-первых, она принадлежит перу всемирно известного английского гидромеханика профессора Кембриджского университета сэра Джеймса Лайтхилла, который внес большой вклад в развитие теории волн в жидкостях, обогатив ее первоклассными исследованиями. Во-вторых, тематика этой книги весьма актуальна. Действительно, волны в жидкостях изучаются не только в классической акустике и гидромеханике, но и в океанографии, метеорологии, астрофизике, магнитной гидродинамике, теории корабля, гидравлике, физиологии кровообращения. Теория волн в жидкостях охватывает самые разнообразные физические явления, такие как приливно-отливные движения, цунами, ветровые и корабельные волны, гидравлические прыжки, ударные и взрывные волны, звуковые удары от летящего самолета, волны в ионосфере, волны в волноводах и т. д. [c.5]

Вся теория далее обобщается, чтобы учесть также нелинейные эффекты. Выясняется, что они обусловливают не просто количественное изменение поведения распространяющихся волн, но и некоторые качественно новые явления, имеющие замечательные свойства. В особенности следует отметить образование разрывной волны (например, ударной волны, или же гидравлического прыжка) из непрерывной волны. В разд. 2.8— 2.12 излагается нелинейная теория распространения волн в однородных трубах или каналах, а в разд. 2.13 показывается, как ее можно обобщить, чтобы учесть продольную неоднородность поперечного сечения и свойств жидкости или же диссипацию, обусловленную трением в разд. 2.14 продолжен вывод изменени , которые необходимо ввести в геометрическую акустику в связи с требованиями, налагаемыми нелинейностью. В частности, в этих разделах намечены принципы, позволяющие предсказать, в какие дни будет образовываться бора на реке Северн, или вычислить интенсивность звукового удара от сверхзвукового самолета. [c.119]

Расчет слабых волн давления можно сильно ускорить с помощью применения линеаризованных уравнений для течения сжимаемого газа. Этим приемом пользовались Цумвальд [1967] при расчете звукового удара и Лу [1967] при расчете излучения акустических волн в ближней зоне. [c.454]

Концепция волнового двин ения является одним из широчайших научных понятий, и несколько необычно, что волны можно изучать на любом техническом уровне. Поведение волн на воде, распространение света и звука известны каждому из повседневного опыта. Всеобш,ий интерес вызывают такие современные задачи, как возникновение звукового удара или пробки в потоке транспорта. С одной стороны, эти явления можно рассматривать в описательном плане без каких-либо технических сведений. С другой стороны, их интенсивно изучают и специалисты, поскольку почти любая область науки или техники связаиа с волновым движением. [c.7]

В то же время книга не ориентирована специально на гидро-и аэродинамиков. Идеи излагаются в общем виде, а приложения и обоснования приводятся с расчетом на широкий круг читателей различных специальностей. Предполагается, что паводковые волны в реках, волны в ледниках, волны в потоке транспорта, звуковые удары, взрывные волны, океанские штормовые волны и т. п. интересны всем. Не исключаются из рассмотрения и прочие области подробно обсуждаются, например, не.лннепная оптика и волны в различных механических системах. В целом, однако, представляется, что лучше сконцентрировать внимание на нетривиальных вопросах, относящихся к избранным областям, чем провести поверхностный обзор приложений к системам уравнений, выбранных из всевозможных разделов физики. [c.8]

Найдя решение этого уравнения при надлежащих граничных И.ЧИ начальных условиях, определяемых источником звука, естественно задаться рядом вопросов о связи полученного решения с исходными нелинейными уравнениями. Являются ли линейные результаты адекватными, хотя бы для малых возмущений, и не теряются ли при таком приближении какие-либо существенные качественные черты Если возмущения не являются малыми (как при взрыве или при движении сверхзвукового самолета и ракеты), то какие резу.чьтаты можно получить непосредственно из исходных нелинейных уравнений Какие изменения происходят при учете вязкости и теплопроводности Ответы на эти вопросы в газовой динамике приводят к основным идеям нелинейных гиперболических волн. Наиболее интересным явлением, которое описывается чин1ь нелинейной теорией, оказываются ударные волны, представляющие собой резкие скачки давления, плотности и скорости, например ударные волны при сильном взрыве и звуковые удары при движении высокоскоростных самолетов. Для их предсказания потребовалось развить весь сложный аппарат теории нелинейных гипербо.тических уравнений, а для по.пного понимания понадобились анализ эффектов вязкости и некоторые аспекты кинетической теории газов. [c.11]

Сечение конуса поверхностью земли определяет зону действия звукового удара. Ширина этой зоны в направлении, перпендикулярном линии полета, практически оказывается конечной из-за неоднородности атмосферы и постепенного отражения расходящихся волн от нижних ее слоев она неодинакова для самолетов различных типов и во многом зависит от высоты полета чем больше высота, тем шире полоса вдоль трассы, подверженная звуковому удару. Для типичных боевых самолетов, совершающих полеты на высоте 10—12 км, эта полоса имеет ширину 50 км. При крейсерском полете англофранцузского пассажирского самолета Конкорд на высоте 17 км ширина полосы достигает 80 км, а для американско-кого самолета Боинг 2707-300 , который должен летать на высоте 19 км, она составит 95 км,. [c.92]

Интенсивность звукового удара вдоль трассы полета и поперек нее различна (рис. 5.3). В крейсерском режиме полета она постоянна вдоль трассы, а поперек полосы уменьшается от оси к краям примерно вдвое. Однако при изменении режимов полета интенсивность звукового удара вдоль трассы резко возрастает в результате фокусировки. Так, при разгоне самолета и переходе через скорость звука интенсивность звукового удара в результате фокусировки может в несколько раз превысить интенсивность ударных волн, соответствующую крейсерскому полету. Зона фокусировки при разгоне, имеющая форму полумесяца, обычно невелика—около 10 км вдоль трассы, и при регулярных полетах будет занимать фиксированцое положение на расстоянии до 200 км от аэродрома. Определить положение этой зоны можно лишь с точностью до нескольких километров, так что полосы, где будет наблюдаться фокусировка, протянутся на 20—22 км вдоль трасс эти участки будут наиболее опасны. [c.93]

При маневрах самолета на сверхзвуковой скорости, связанных с изменением курса, также происходит фокусировка, резко повышающая избыточное давление на фронте ударной волны (так называемая суперфокусировка). Известны случаи десятикратного увеличения интенсивности звукового удара при виражах самолета, а также двойные и тройные повторные удары, вызванные суперфокусировкой. [c.93]

Рис. 5.2. Предельные высоты полета самолета Ту-144, разделяющие дальнее и ближнее поле звукового удара на поверхности землн

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...