Saya baru-baru ini melaporkan rencana China untuk meluncurkan Shenzhou-9, dan menggunakan gambar stok roket Long March-2F yang meluncur dari landasan peluncuran. Nafin ingin tahu apa pola berlian yang tertinggal di belakang roket itu, dan ivan3man_at_large memposting jawabannya: mereka dipanggil berlian kejut.
Berlian kejutan? Istilah itu entah bagaimana telah melewati saya, jadi saya pikir saya akan menggali lebih dalam lagi.
Berlian kejut (alternatifnya dikenal sebagai "cakram Mach") terjadi ketika gas keluar dari nozzle dengan kecepatan supersonik, pada tekanan yang berbeda dari atmosfer luar. Di permukaan laut, tekanan gas buang mungkin lebih rendah dari atmosfer yang tebal. Dan kemudian pada ketinggian yang sangat tinggi, tekanan gas buang mungkin lebih tinggi dari atmosfer yang tipis.
Jadi berlian kejut ini dapat muncul tepat saat roket lepas landas, atau pada ketinggian tinggi ketika bergeser ke kecepatan supersonik.
Contoh klasik adalah pesawat ulang-alik meledak, tetapi contoh terkenal lainnya adalah ketika pesawat roket X-1 Chuck Yeager mencapai Mach 1.
Mari kita ambil contoh peledakan roket. Dalam hal ini, tekanan keluar dari knalpot lebih rendah dari atmosfer luar, sehingga Anda mendapatkan situasi yang disebut "ekspansi berlebih". Gas keluar dari roket dengan tekanan lebih rendah, dan kipas keluar dari nosel buang dalam "kipas ekspansi". Tetapi atmosfer luar adalah tekanan yang lebih tinggi daripada gas buang, dan dengan demikian memampatkannya ke dalam. Perbedaan tekanan ini memaksa gas kembali bersatu pada titik tertentu - berlian kejut pertama.
(Saya akan mengampuni Anda semua dinamika fluida kompleks pada saat ini.)
Kemudian gas mengkompensasi dan mengembang lagi menjadi kipas ekspansi baru, dan kemudian dipaksa kembali bersama pada jarak yang sama lebih jauh dari roket di shock berlian berikutnya, dan seterusnya dan seterusnya. Akhirnya distorsi dan gesekan atmosfer mengambil alih, menyamakan tekanan bulu buangan dengan atmosfer sekitar.
Berlian kejut awalnya ditemukan oleh Ernst Mach, ilmuwan Austria terkenal yang bekerja pada dinamika fluida.
Satu catatan menarik lainnya, berlian kejut tidak hanya terlihat pada knalpot roket. Mereka juga terlihat meledak dari gunung berapi dan senjata artileri
Ada dua artikel hebat tentang berlian Mach jika Anda benar-benar ingin memahaminya lebih dalam. Lihat artikel ini dari Aerospace Web dan yang ini dari Allstar Network.
