Hiljuti teatasin Hiina plaanist Shenzhou-9 käivitada ja kasutasin pika märtsi-2F raketi plahvatuslikku plaati. Nafin soovis teada, mis see raketi taga olev teemantmuster oli, ja ivan3man_at_large postitas vastuse: neile helistatakse šokiteemandid.
Šokiteemandid? See termin oli minust kuidagi libisenud, nii et arvasin, et mõtlen sellesse veel natuke.
Löögiteemandid (teise nimega Mach-kettad) tekivad gaasi väljumisel pihustist ülehelikiirusel, välisrõhust erineval rõhul. Merepinnal võib heitgaasi rõhk olla madalam kui paks atmosfäär. Ja siis väga kõrgetel kõrgustel võib heitgaasisurve olla õhukesest atmosfäärist kõrgem.
Nii et need löögiteemandid võivad ilmuda just siis, kui rakett on startimas, või suurel kõrgusel, kui see muutub ülehelikiiruseks.
Klassikaline näide on kosmosesüstiku lõhkamine, kuid veel üks kuulus näide on see, kui Chuck Yeageri rakett lennuk X-1 jõudis Mach 1-le.
Võtame näiteks raketi lõhkamise. Sel juhul on heitgaaside väljundrõhk madalam kui välisõhk ja nii saate olukorra, mida nimetatakse „ülepaisumiseks”. Gaas väljub raketist madalamal rõhul ja ventilaatorid väljalaskeotsikust väljapoole “paisuventilaatoris”. Kuid väliskeskkonnas on kõrgem rõhk kui heitgaasis ja see surub selle sissepoole. See rõhkude erinevus sunnib gaasi konkreetses punktis - esimeses lööktemandis - uuesti kokku.
(Vabandan teile praegu kõike keerulist vedeliku dünaamikat.)
Siis gaas kompenseerub ja paisub uuesti uueks paisuventilaatoriks ning seejärel sunnitakse seda järgmise löögiteemandi korral sama kaugusega raketist tagasi ja nii edasi ja nii edasi. Lõpuks võtavad üle atmosfääri moonutused ja hõõrdumine, võrdsustades heitgaasi rõhu ümbritseva keskkonnaga.
Löögiteemante avastas algselt kuulus Austria teadlane Ernst Mach, kes töötas vedeliku dünaamika kallal.
Veel üks huvitav lisateave: löögiteemante ei näe lihtsalt raketi heitgaasides. Neid on nähtud ka vulkaanidest ja suurtükiväepüssidest plahvatuslikult
Machi teemantide kohta on kaks suurepärast artiklit, kui soovite neid tõesti sügavamalt mõista. Vaadake seda artiklit Aerospace Webist ja seda Allstar Networkist.
