Saya baru-baru ini melaporkan mengenai rancangan China untuk melancarkan Shenzhou-9, dan menggunakan gambar stok roket Long March-2F yang meletupkan peluncur. Nafin ingin tahu apa corak berlian yang berada di belakang roket itu, dan ivan3man_at_large menyiarkan jawapannya: mereka dipanggil berlian kejutan.
Berlian kejutan? Istilah itu entah bagaimana melepasi saya, jadi saya fikir saya akan menggali lagi.
Berlian kejutan (atau dikenali sebagai "cakera Mach") berlaku ketika gas keluar dari muncung pada kelajuan supersonik, pada tekanan yang berbeza daripada atmosfera luar. Pada permukaan laut, tekanan ekzos mungkin lebih rendah daripada atmosfer yang tebal. Dan kemudian pada ketinggian yang sangat tinggi, tekanan ekzos mungkin lebih tinggi daripada atmosfer yang tipis.
Jadi berlian kejutan ini dapat muncul ketika roket dilepaskan, atau pada ketinggian tinggi ketika beralih ke kecepatan supersonik.
Contoh klasik ialah pesawat ulang-alik meletup, tetapi contoh lain yang terkenal adalah ketika pesawat roket Chuck Yeager X-1 sampai di Mach 1.
Mari kita ambil contoh peluru roket. Dalam hal ini, tekanan keluar dari ekzos lebih rendah dari atmosfer luar, dan oleh itu anda mendapat situasi yang disebut "ekspansi berlebihan". Gas keluar dari roket pada tekanan yang lebih rendah, dan kipas keluar dari muncung ekzos dalam "kipas pengembangan". Tetapi atmosfera di luar tekanan lebih tinggi daripada gas buang, dan memampatkannya ke dalam. Perbezaan tekanan ini memaksa gas kembali bersama pada titik tertentu - berlian kejutan pertama.
(Saya akan menyelamatkan anda semua dinamika cecair kompleks pada masa ini.)
Kemudian gas mengimbangi dan mengembang lagi menjadi kipas pengembangan baru, dan kemudian dipaksa kembali bersama jarak yang sama lebih jauh dari roket di berlian kejutan seterusnya, dan seterusnya dan seterusnya. Akhirnya distorsi atmosfera dan geseran mengambil alih, menyamakan tekanan pembuangan ekzos dengan suasana sekitar.
Berlian kejutan pada mulanya ditemui oleh Ernst Mach, saintis Austria terkenal yang bekerja pada dinamika bendalir.
Satu catatan menarik yang lain, intan kejutan tidak hanya dilihat pada ekzos roket. Mereka juga dilihat meletup dari gunung berapi dan senjata artileri
Terdapat dua artikel hebat mengenai berlian Mach jika anda benar-benar ingin memahaminya dengan lebih mendalam. Lihat artikel ini dari Aerospace Web dan artikel ini dari Allstar Network.
