تینا مزدکی_الماسهای ضربهای زمانی شکل میگیرند که گازهای خروجی موتور یا موشک با سرعتی بیش از سرعت صوت از نازل خارج شوند و با فشار هوای اطراف برهمکنش داشته باشند. نکته جالب این است که برای شکلگیری این پدیده، لزوماً خود جنگنده یا موشک نباید با سرعت مافوق صوت حرکت کند؛ کافی است گازهای خروجی موتور با سرعت مافوق صوت جریان داشته باشند.
به همین دلیل، این پدیده را با نامهای دیگری مانند «الماسهای ماخ» (Mach Diamonds) یا «دیسکهای ماخ» (Mach Disks) نیز میشناسند. چیزی که در تصاویر به شکل حلقهها و الماسهای نورانی دیده میشود، در واقع نمایشی قابل مشاهده از رفتار جریان گازهای مافوق صوت هنگام مواجهه با فشار هوای محیط است. چرا الماسهای ضربهای در ارتفاع پایین واضحتر هستند؟
این پدیده معمولاً در ارتفاعات پایینتر به شکل واضحتری دیده میشود؛ زیرا در نزدیکی سطح زمین، هوا چگالتر و پرفشارتر است. گازهای خروجی داغ و مافوق صوت موتور در چنین شرایطی اختلاف فشار بیشتری با محیط اطراف دارند و همین اختلاف فشار باعث شکلگیری ساختارهای تکرارشونده و الماسمانند در مسیر خروجی موتور میشود.
با افزایش ارتفاع جنگنده، فشار و چگالی هوای اطراف کاهش پیدا میکند. در نتیجه، اندازه این ساختارها میتواند بیشتر شود، اما تعداد آنها کاهش پیدا کند. برای درک این پدیده باید به رفتار گازهای مافوق صوت توجه کرد. گازهایی که با سرعت مافوق صوت از موتور یا موشک خارج میشوند، نمیتوانند مانند جریانهای زیرصوت بهصورت تدریجی خود را با تغییرات فشار محیط تطبیق دهند.
در جریان مافوق صوت، تغییرات فشار به شکل مجموعهای از امواج فشاری و انبساطی در مسیر حرکت گاز ایجاد میشوند. این امواج بهصورت متوالی در ستون گازهای خروجی شکل میگیرند و مناطقی با فشار و دمای متفاوت ایجاد میکنند.
همین الگوی متناوب از فشردهشدن و انبساط گاز است که ساختارهایی شبیه الماس را در مسیر خروجی موتور ایجاد میکند. به بیان ساده، گاز خروجی موتور تلاش میکند فشار خود را با فشار هوای اطراف برابر کند. اما به دلیل سرعت بسیار زیاد جریان، این فرایند به شکل تدریجی انجام نمیشود؛ در عوض، گاز چندین بار دچار فشردهشدن و انبساط میشود و در نتیجه، مجموعهای از نواحی روشن و تاریک در مسیر خروجی شکل میگیرد.
…
