گرمایش آیرودینامیکی | هوافضای جوان

گرمایش آیرودینامیکی

تا حالا شنیدید که بعضی از شهاب سنگ هایی که تو آسمون می بینیم ابعادشون از یک ریگ هم کوچیکتره؟ اما چی باعث می شه که یک جسم به این کوچیکی در حدی درخشان بشه که ما بتونیم ببینیمش؟

geminid-shower-kenneth-brandon

 اگه بخوایم این سوال رو خیلی مختصر جواب بدیم،باید بگیم سرعت! همونطور که می دونید هرچی سرعت بیشتر باشه، انرژیِ جنبشی جسم بیشتره. انرژیِ جنبشی شهاب سنگ ها بعد از ورود به جو به انرژی گرمایی تبدیل می شه و باعث گرم شدن و حتی سوختن سنگ ها شده و اونها رو تبدیل به شهاب سنگ می کنه! این پدیده گرمایش آیرودینامیکی نامیده می شه.

این دقیقا همون اتفاقیه که باعث سوختن فضاپیمای شکل زیر شده.

 

ایده ی طراحان فضاپیماها برای مقابله با این پدیده، استفاده از سپر حرارتیه؛ یعنی استفاده از موادی که توانایی تحمل افزایش دمای ایجاد شده رو داشته باشند. شکل زیر نشون دهند ی تست یه سپر حرارتی جدید تویِ تونل باده.

SPRITE-C #2

 شکل زیر هم تست فضاپیمای مرکوری در تونل باد رو نشون میده.

1

همونطور که در تصاویر بالا معلومه، سپر حرارتی انقد گرم می شه که شروع به تابش می کنه. شکل زیر نشون دهنده ی فضاپیمای آپولوست البته نه در تونل باد! تو این تصویر فضاپیما واقعا در حال عبور از جو زمینه. اون خطی که از همه نورانی تره فضاپیمای آپولو ۸ رو نشون می ده و بقیه ی خطوط رد ستاره ها هستند، که چون دوربین در حال تعقیب فضاپیما بوده به این صورت دراومدند.

6

 


7 دیدگاه در ”گرمایش آیرودینامیکی

  • ۷ مرداد ۱۳۹۴ در ۱:۴۳ ب.ظ
    پیوند یکتا

    به خاطر سرعت زیاد آتش گرفته؟

    پاسخ
  • پینگ‌بک: فضاپیمای سایوز | هوافضای جوان

  • ۱۶ آذر ۱۳۹۴ در ۲:۵۱ ب.ظ
    پیوند یکتا

    در انتقال حرارت هم از قانون بقای انرژی استفاده میشه؟

    پاسخ
  • ۱۶ آذر ۱۳۹۴ در ۲:۵۲ ب.ظ
    پیوند یکتا

    در تونل باد هم میشه گرمایش آیرودینامیکی ایجاد کرد؟

    پاسخ
    • ۱۶ آذر ۱۳۹۴ در ۳:۵۱ ب.ظ
      پیوند یکتا

      بله، اگر بخوایم دقیق تر بررسی کنیم باید بدونیم برای اینکه پدیده گرمایش ایرودینامیکی رو ببینیم باید سرعت بادی که به جسم میخوره خیلی زیاد باشه، یعنی حدوداً چیزی بیش از ۷ برابر سرعت صوت! تونل بادهایی که میتونند چنین سرعتی رو برامون تأمین کنند اینطور کار میکنند که اول یک تانکر رو پر از هوا میکنند و بعد هوای داخل این لوله بعد از گذشتن از یک نازل در یک لوله (که این لوله همون تونل بادمونه) تخلیه میشه. دمای جریان هوای داخل این لوله (قبل از رسیدن به جسم) به شدت کاهش پیدا میکنه تا جایی که ممکنه هوای داخل این جریان باد میعان پیدا کنه و در این صورت داخل لوله بارون میاد! (البته بارونی از جنس اکسیژن و نیتروژن مایع و نه آب!!!)
      برای جلوگیری از میعان هوا باید هوای داخل تانکر رو تا چندهزار درجه گرم کنند تا دمای داخل لوله معمولی باشه. این گرمایی که توی تانکر به هوا داده شده، توی لوله به شکل انرژی جنبشی در میاد و با برخورد این هوا به جسم (که باعث کم شدن دوباره سرعتش میشه) دوباره به شکل گرما خودش رو نشون میده..
      به این صورت میتونیم توی تونل باد هم گرمایش ایرودینامیکی رو ببینیم!

      پاسخ
  • پینگ‌بک: اژدهای فضایی | هوافضای جوان

  • پینگ‌بک: سپرهای حرارتی | هوافضای جوان

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.