Lesson 5 of 5, 4 min
Mach cone, expansion wave আর heating
Mach angle আর Mach cone
Plane শব্দের চেয়ে দ্রুত চললে সে নিজের পাঠানো pressure wave-কে পেছনে ফেলে যায়। Wave গুলো মিলে একটা cone বানায়: Mach cone। এর অর্ধ-কোণ Mach angle (μ):
sin μ = 1 ÷ M
Mach বাড়লে angle ছোট, cone আরো সরু
Cone-এর ভেতরের এলাকাই zone of influence: শুধু সেখানেই plane-এর উপস্থিতি টের পাওয়া যায়। Cone-এর বাইরের air কিছুই জানে না। Plane-এর সামনে যে shock তৈরি হয় তাকে বলে bow wave।
Expansion wave
Supersonic air একটা উত্তল কোণ (convex corner) ঘুরতে পারে shock ছাড়াই, ধীরে ধীরে, একগুচ্ছ expansion wave দিয়ে। এখানে উল্টো ঘটে: velocity বাড়ে, pressure, density আর temperature কমে, আর energy নষ্ট হয় না।
Sonic bang আর aerodynamic heating
- Shock wave মাটি পর্যন্ত পৌঁছে sonic bang, plane-এর groundspeed-এ মাটির উপর দিয়ে চলে।
- Stagnation point-এ, shock-এ আর boundary layer-এর ঘর্ষণে air গরম হয়, skin গরম হয়। M 1.0-এ প্রায় 40°C বাড়ে। প্রায় M 2.0 হলো সাধারণ aluminium-এর সীমা, তার উপরে titanium বা stainless steel লাগে।
M 2.0-এ Mach angle কত?
sin μ = 1/2, তাই μ = 30°।