“乒乓球槍”的設(shè)計(jì)科技含量很低,它的一個(gè)重要組成部分是由多層膠帶密封的壓力艙。
實(shí)際上,弗蘭克對(duì)外演示的是收斂擴(kuò)散噴嘴將亞音速氣流轉(zhuǎn)換成超音速流的過(guò)程。“這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程包含一系列難以模擬的空氣動(dòng)力現(xiàn)象,所以從計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)說(shuō),改造過(guò)程存在很大的挑戰(zhàn),”參與研發(fā)的科學(xué)家解釋說(shuō)。不過(guò)通過(guò)改造,該小組取得了難以想象的成績(jī)——根據(jù)高速攝像機(jī)設(shè)備測(cè)得的數(shù)據(jù),乒乓球的速度可以達(dá)到406.4米/秒。
這種速度的轉(zhuǎn)換主要靠拉瓦爾噴嘴實(shí)現(xiàn)。拉瓦爾噴嘴位于乒乓槍上的中間位置,內(nèi)部是不對(duì)稱的沙漏形狀設(shè)計(jì),在空氣進(jìn)入噴嘴后,受到壓縮開(kāi)始加速。在收縮口處,氣流達(dá)到了聲速,過(guò)了收縮口,氣流超過(guò)聲速,最后使乒乓球以超音速飛向空中。該類型噴嘴的最初設(shè)計(jì)者是瑞典工程師古斯塔夫·拉瓦爾,1888年他是為蒸汽輪機(jī)而研發(fā)的,后來(lái)這種噴嘴也被用在超音速?zèng)_壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上。
據(jù)悉,弗蘭克等人的最新研究很可能會(huì)對(duì)未來(lái)超音速噴氣式飛機(jī)的研發(fā)提供重要借鑒意義。
(來(lái)源:中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng) 信蓮 編輯:周鳳梅)