Proč není kužel vodní páry u letadel při překonaní rychlosti zvuku vidět po celou dobu nadzvukového letu ?

Otazník123

Rázová vlna se šíří společně z letadlem po celou dobu letu nadzvukovou rychlostí a je vždy slyšitelná nad místem kde takto letadlo proletí (samozřejmě jen jednou) . Sonický neboli aerodynamický třesk, jestli to dobře chápu je jen projevem rázové vlny ať už jako ta velká slyšitelná rána nebo onen kužel. Rázová vlna se tedy šíří stejně jako její projev ( aerodynamický třesk: jak si popsal skoková změna hustoty a tlaku – která podle mě způsobuje ránu a kužel z páry ) společně z letadlem. Takže aerodynamický třesk (rána, kužel) se šíří společně z rázovou vlnou jako její projev. Proto nechápu proč se jeden z těchto projevů objeví jen na začátku překročení zvukové bariéry zatím co její druhý projev se šíří po celou dobu působení vlny.

Dochy

Ano, ta rázová vlna není jednorázová záležitost. Ale ten oblak je typický právě pro rychlosti těsně kolem mach1 (za hodně příznivých okolností se snad může ukázat i při jiných – vyšších – rychlostech)
https://en.wi­kipedia.org/wi­ki/Vapor_cone
Právě při letu rychlostí zvuku jsou ty tlakové poměry v okolí letadla (jak přetlak, tak podtlak)

Dochy

Právě při letu rychlostí zvuku jsou ty tlakové poměry v okolí letadla (jak přetlak, tak podtlak) EXTRÉMNÍ

Hornisse

Jenže rázová vlna, třesk i kužel JSOU pozorovatelné po celou dobu letu nadzvukovou rychlostí – pohybují se ale ZA letadlem, ne okolo letadla. Kužel pak je viditelný jen za určitých klimatických podmínek. Tlak na vzduch před letadlem se nemá jak zvyšovat, protože ho nemá co zvyšovat – molekuly vzduchu tlačené letadlem, které by na masu vzduchu před letadlem normálně působily, se pohybují pomaleji, než letadlo a tím pádem jej nemůžou „předhonit“ a vzduch stlačovat. Ke zvyšování tlaku dochází zdánlivě nelogicky až za letadlem a právě místo největšího stlačení je místem rázové vlny. Z toho důvodu se letadlo v nadzvukové rychlosti chová klidněji, než letadlo v těsně podzvukové rychlosti.

Teď abys mě špatně nepochopil – sonický třesk slyšíme jen jednou (místo spojitého dunění), protože jej slyšíme jen pokud přes nás přejde hrana kužele. Pokud bychom se ale pohybovali stejně rychle jako letadlo přesně na hraně, slyšeli bychom soustavné dunění.
Tlak vzduchu NA letadlo při nadzvukovém letu pochopitelně stoupá, dokonce s třetí mocninou rychlosti. Tlak ale vzniká až na letadle, čili v okamžiku nárazu molekul vzduchu na plášť letadla. Před letadlem není vzduch stlačený, letadlo vzduch netlačí (ale paradoxně jej táhne).

Quimby

„Rázová vlna se šíří společně z letadlem po celou dobu letu nadzvukovou rychlostí.“

Ne, rázová vlna je vlna, která vznikla při překonání rychlosti zvuku. Samozřejmě letadlo je slyšet i při nadzvukové rychlosti, ale uslyšíš ho až když kolem tebe proletí, nemůžeš ho slyšet dopředu, protože k tobě letí rychleji než samotný zvuk.

Rázová vlna je vlastně vlnění s rezonanční frekvenci. Normálně když stojíš a děláš zvuky, tak se od tebe šíří v soustředných kružnících, které se vzdalují rychlostí zvuku. Když se ale hýbeš, tak taky děláš kružnice, ale s jiným středem. Když se začneš blížit rychlosti zvuku, tak když vydáš kružnici, tak se od tebe jedním směrem moc nehýbe a jen se tam nahustí s ostatními kružnicemi. (To co popisuju je doplerův jev). No a při přesné rychlosti zvuku se ty části kružnic poskládají přesně na sebe. A kružnice je v této analogii místo se stejným tlakem, takže se zde naskládá prudký výkyv v tlaku vzduchu, který se šíří a to je rázová vlna. Navíc to vede ke kondenzaci vodní páry a proto vzniká ten kužel.

Jinak neuzavírej tak rychle otázky, páč se uzamknou a nedá se odpovídat.

mzm

Pravdu má hornise. Ten třesk začne při překonání a trvá celou dobu natzvukového letu. Kdyby tomu tak nebylo, těžko by se pořídili snímky nadzvukově letící kulky. Tuším, že na začátku se ten tlak skokově zvýší a na konci skokově sníží (viz google obrázky „supersonic bullet“) a při snížení tlaku se právě za vhodných podmínek vysráží voda.