美科學(xué)家研發(fā)神奇乒乓球槍 以超音速?lài)娚淝蝮w

“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(chēng)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(lèi)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?lài)姎馐斤w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）