Юный техник 1972-04, страница 31
вок до огромных туннелей, в которых нспытываются самолеты в натуральную величину. Но скорость воздушного потока в натурных аэродинамических трубах невелика: она не превышает 100 м в сек. Такие скорости бывают только при взлете и посадке самолета. Чтобы разогнать огромные массы воздуха в трубах-гнгантах до скоростей современной авиации, потребовались бы сказочные мощности. В одной из натурных труб шириной 25 м н высотой 12,2 м на разгон воздушного потока до скорости всего 90 м в сек. расходуется мощность в 36 тыс. л. с. При сверхзвуковых скоростях такой мощности едва хватит на маленькую настольную трубу. Чтобы не пришлось запрягать в аэродинамические трубы целые Днеп-рогэсы, нужно было найти выход из грозящего энергетического тупика. В СУТКАХ РАБОТА — В МИНУТАХ ТРУДЫ Преодолеть «барьер мощности» помогли трубы кратковременного действия. В обычных аэродинамических трубах воздушный поток непрерывно разгоняется осевым компрессором. Но можно с помощью компрессора небольшой мощности накачать в баллон воздух под высоким давлением, а затем выпустить его в аэродинамическую трубу в виде высокоскоростной струи. А можно поменять компрессор на насос той же мощности и откачать из баллона воздух до высокого разрежения. Время действия баллонных н вакуумных труб невелико — не больше одной минуты, а каждая зарядка длится целые сутки. Поэтому мощность трубы при испытаниях намного превосходит мощность обслуживающего ее двигателя. С помощью тех же самых энергетических установок удалось получить скорости, в пять-шесть раз превышающие скорость звука. «КОНДЕНСАЦИОННЫЙ БАРЬЕР» Разогнать поток газа до сверхзвуковой скорости можно, лишь пропустив его через расширяющееся сопло. Расширяясь, газовая струя не только увеличивает свою скорость, но и охлаждается. В потоке воздуха конденсируются водяные пары. Избежать этого легко — достаточно осушить воздух перед подачей его в аэродинамическую трубу. Но при скорости, более чем в четыре раза превышающей скорость звука, в воздушном потоке температура снижается настолько, что начинает конденсироваться уже не вода, а... кислород, потом — азот. Тогда воздух перед подачей в аэродинамическую трубу решили подогревать. Благодаря этому в баллонных и вакуумных трубах удалось достичь «запретных» скоростей, в девять-десять раз превышающих скорость звука. Но каждый последующий шаг по шкале спидометра стал окупаться дорогой ценой. Потребовались уникальные по своей громоздкости и сложности теплообменники. Для одной из аэродинамических труб с десятикратным превышением скорости звука подогревающее устройство представляло собой огромный резервуар, засыпанный 125 т шариков из окиси алюминия, нагреваемых до 1500°. Для больших скоростей воздушного потока температура подогрева настолько возрастает, что начинается «тепловая эрозия» стенок трубы, а энергия, затрачиваемая на подогрев газа, уже соперничает с энергией, расходуемой на его разгон. ЗАБИЛ МОДЕЛЬ Я В ПУШКУ ТУГО... В поисках выхода из затруднительного положения решили даже отказаться от «полета наоборот» и вернуться к прямому полету. Небольшие модели, весом до 30 |
