ロケットはどのように煙のリングを “吹き飛ばし”ますか? 「Max-Qを突き破って」本当にこれをしましたか?

Teslaratiの記事 SpaceXはFalconのキックオフで最大の商業衛星を提供します9マラソンには、Telstar
19Vの打ち上げのいくつかの美しい写真が含まれています。

スモークリング」またはボルテックスリングのように見えます。しかし、ビデオがなければ、トーラスの輪の周りにいくらか回転運動を示すべき適切なボルテックスリングであることを確かめるのは難しいです。

画像のキャプションは次のように書かれています。

B1047は、ロケットの最も高い空力ストレスのポイントであるMax Qを突破して、特別なリング渦レインボーを作りました。

私はこれがどのように説明できるのか分かりません。劇的なことは、マッハ1や「サウンドバリア」を横切ったときに起こります(写真とリンクされた議論を参照してください、バリアはありません、この写真の作成には障害はありません)。極値または変曲点は、一次導関数がゼロで何も「突然起こっていない」ものを平らにすることを意味します。
Max-Qは、非ゼロの迎え角での現実的なロケットが考慮され、総空力荷重が理論上のノーズコーンのポイントだけでなく、航空機全体に統合される必要がある場合、ファジィな概念になります。

Question: So I’d like to understand better if
this is really a vortex ring to begin with, and if so, what caused
it, and if the “instant of Max-Q” is really when it happened and
“smashing through” it is the cause.

enter image description here

above: “B1047 created an extraordinary ring
vortex rainbow as it smashed through Max Q, the point of highest
aerodynamic stress on the rocket. (Tom Cross)” From here.

enter image description here enter image description here

それぞれフルサイズをクリック

above left: Vortex Ring Toy. “A smoke ring being
produced by a modified, smoke-filled garbage bin” from here

right: From Atlas Obscura’s The Wildly Misunderstood Aeronautics
Event Captured in This Photograph
. See also NASA’s NTRS
19950024579 Patterns in the sky: Natural
visualization of aircraft flow fields
.

ベストアンサー

これは、「遮音壁を壊す」ことによる直接的ではなく、質問に示されているような典型的な渦巻きリングの例でもないようです。

ファルコン9が特に湿気の多い大気層を通過するにつれて起こりそうです。これは、車両の後ろの低圧領域と組み合わされて、エンジン排気からの水を凝縮させて目に見える雲にします。

豪華なライトショーは、エンジンのバックライトが雲の中で屈折して、虹の効果を作り出すことが原因と考えられます。

Tim Dodd gave a good explanation of the phenomenon in a video.

これは、既存の水が低圧領域で凝縮するときに発生する暴露または衝撃コーンと同様です経時的な速度で空気を通過する身体のショックフロントに続く。主な違いは、蒸気円錐が常に衝撃波を作り出す特徴に接続されているのに対し、この例は車両からはっきりとは切り離されている点です。

発射車(および旅客機)の後のこの局部的な凝縮は、それらが大気の多くの異なる層を迅速に通過し、したがって非常に様々なレベルの局所湿度に遭遇するため、かなり共通の視野である。

これの明確な例は、2010年のソーラーダイナミクス天文台の立ち上げからです。

enter image description here

画像のクレジット:ナンシーAtkinson

返信を残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です