蒸汽锥

蒸汽锥(也称为马赫菱形、激波环或激波蛋)是一种可见的凝结水云,有时会在高速移动的物体周围形成,例如,以跨音速飞行的飞机。 当物体周围的局部气压下降时,气温也会下降。 如果温度下降到饱和温度以下,就会形成云。

就飞机而言,云是由膨胀风扇将空气压力、密度和温度降低到露点以下引起的。 然后压力、密度和温度在与飞机后方恢复亚音速流相关的尾部冲击波中突然增加。 由于飞机上的局部马赫数不均匀,飞机的某些部分可能是超音速的,而其他部分则保持亚音速——一种称为跨音速飞行的飞行状态。

除了使冲击波本身可见之外,物体经过时产生的冲击波的两个波峰之间的波谷中也会发生水凝结。 然而,这种效果不一定与飞机通过音速或马赫数的加速度一致。

例子

当太空火箭加速穿过大气层时,经常可以看到这些凝结云出现在太空火箭周围。 例如,它们经常在航天飞机发射期间出现,发射后约 25 至 33 秒,当时航天飞机以跨音速行驶。 在一些核试验的档案录像中也可以看到类似的效果。

蒸汽锥

图库

  • 2009 年 10 月 28 日发射期间的战神 I-X 测试火箭
  • 跨音速的 F/A-18A
  • 一组复杂的冷凝锥以跨音速围绕着一架 F/A-18C
  • 配备双蒸汽锥的 F-35
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