Техника - молодёжи 1954-06, страница 26
^ 1 В. БЕЛОКОНЬ, студент Физико-технического института ИСТОРИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОИ АНАЛОГИИ В природе часто можно наблюдать аналогии между различными явлениями. Эти сходства нередко используются учеными в их исследовательской работе над малодоступными процессами Иногда кажущееся подобие природных явлений обнаруживается само собой. Это относится, например, к гидравлической аналогии, заключающейся в сравнении явлений, происходящих на поверхности воды, и явлений, происходящих в воздухе. Ее история очень поучительна и далеко еще не кончена. В 1887 году физики сфотографировали снаряд, летящий со сверхзвуковой скоростью. Они хотели получить так называемый теневой снимок, на котором можно было бы видеть, как изменяется плотность воздуха при полете снаряда. Легко представить нетерпение экспериментаторов, проявлявших фотоснимок. Но то, что они увидели на нем, было скорее удивительным, нежели новым. Разительно похожую картину наблюдал каждый на гладкой поверхности воды, рассекаемой острым корпусом стремительно летящей яхты или глиссера. Оказалось также, что волны, возникающие при сверхзвуковом течении газа в канале с шероховатыми или изогнутыми стенками, очень напоминают волны быстротекущего ручейка. Сама собой родилась мысль сравнить изменения плотности воздуха вокруг летящего со сверхзвуковой скоростью снаряда с волнами, возникающими вокруг плывущего корабля. Возник вопрос: можно ли замшить изучение сложных и труднодоступных сверхзвуковых скоростей простыми опытами в водном бассейне? $ Рис. К. АРЦЕУЛОВА И С. ПИВОВАРОВ* Многих выдающихся ученых увлекала эта заманчивая идея. Однако только нашему великому аэродинамику Н. Е. Жуковскому удалось впервые глубоко изучить гидравлическую аналогию. Труды отца русской авиации дают нам право называть подобие волн на поверхности жидкости и волн при движении сквозь газ со сверхзвуковой скоростью «гидравлической аналогией» Жуковского. Между тем происходил постоянный рост скорости самолета, и, наконец, она вплотную приблизилась к скорости звука. Первые попытки достигнуть и превзойти скорость звука часто кончались катастрофами. Самолеты еще двигались с дозвуковыми скоростями, а некоторые участки их поверхности уже обтекались струями воздуха со сверхзвуковыми скоростями. Эти струи оканчивались колеблющимися волнами сжатия, резко переводящими сверхзвуковой поток в дозвуковой. Такая пляска волн порождала мощные пульсации в потоке, обтекавшем крылья и оперение, и летчику казалось, что он мчится по булыжникам какой-то фантастической мостовой. Штурвал вы рывалея из рук, вся мощность двигателей тратилась не на увеличение скорости, а на развитие ударных волн сжатия, которые стремились разрушить самолет. Другими словами, на околозвуковых скоростях незначительный прирост скорости сопровождался сильным увеличением сопротивления окружаю щей среды. Первые сверхзвуковые полеты были совершены в страто- -i ( * i i . ai iH i Xfililn |
