أنبوب طويل رفيع يحتوي على أقسام متغيرة داخله هو خرطوم التوسع . هذه الأجزاء مصممة لإنشاء تيارات هواء ذات سرعات عالية جدًا. هذا التوسع يستمر مع مرور الوقت، ويمكن للعلماء استخدام أنبوب التوسع لدراسة أشياء مثل الطائرات التي تطير بسرعة فائقة وحتى كيفية دخول الصواريخ إلى الفضاء. إنه يشبه التجربة العلمية الأكثر استمرارًا في العالم حول كيفية تحليق الأشياء!
على سبيل المثال، عندما تطير طائرة بأسرع من ذلك وتنتج صوت انفجار عالي يُعرف باسم 'انفجار صوتي' - فهي حرفياً تكسر حاجز الصوت. يتم إصدار الصوت عندما تطير الطائرة بسرعة أكبر من سرعة الصوت. يمكن للعلماء محاكاة مثل هذه الحالة في أنبوب التوسع. إنهم متحمسون لفهم ما يمكن القيام به أيضًا مع الطائرات النفاثة وكيف يمكنها أن تصبح أسرع دون ذلك الانفجار العالي المزعج. وهذا كما يفسرون، يخلق بيئة سماء صامتة يمكن للجميع الاستمتاع بها.
أنابيب التوسع مفيدة أيضًا لدراسة الديناميكا الهوائية للأجسام المتحركة. الديناميكا الهوائية، أو دراسة كيفية حركة الأشياء في الغازات والسّوائل، هي ما يجعل الطائرات تحلق عاليًا، والصواريخ تنطلق إلى الفضاء، وبعض سيارات السباق تسير بسرعة تزيد عن 200 ميل في الساعة. هذا الفهم هو شيء يحتاجه المهندسون لتصميمات أكثر كفاءة.
النظام الكهربائي الوصلات المطاطية القابلة للتوسيع يسمح للعلماء بتغيير مسار تدفق الهواء ومراقبة كيفية استجابة أو فشل الهياكل المختلفة. وهذا يمكّنهم من تطوير وسائل نقل أفضل يمكنها الذهاب بسرعة أكبر واستهلاك كمية أقل من الطاقة الثمينة التي يعملون جاهدين لجمعها. وإذا أرادوا، على سبيل المثال، إنشاء طائرة جديدة أكثر كفاءة، فيمكنهم التنبؤ بكيفية تأثير شكلها على سرعتها وكمية الوقود التي تستهلكها.
إحدى الطرق التي يحققون بها ذلك هي بإطلاق الأجسام عبر أنابيب التوسع بسرعة الصوت. وهذا يمكّنهم من تحديد ما يجب عليهم القيام به حتى تتمكن الطائرات أو الصواريخ من التعامل مع هذه السرعات وعدم ارتفاع درجة حرارتها أو تفككها. معرفة هذه الظروف مهمة لمستقبل السفر، وكذلك إذا أردنا التوسع خارج نطاق كوننا.
يضخون غازًا، مثل الهيليوم (على الرغم من أنه لم يؤكد طبيعة هذا الغاز بالضبط) في أحد الطرفين ويضغطون عليه باستخدام مكبس. يتوسع الغاز بمجرد إطلاقه بسرعة في جميع الاتجاهات لإنشاء موجة صدم. تنتقل هذه الموجة الصدمية عبر الأنبوب لتصطدم بجدار ثابت - مما يؤدي إلى إنشاء منطقة ذات درجة حرارة عالية وضغط مرتفع تُعرف باسم "غاز الاختبار".
من هناك، يمكن للعلماء استخدام هذا الغاز الاختباري لدراسة سلوك الأجسام المختلفة عند السرعات العالية أو في ظروف جوّية مختلفة. صور الليزر أو الكاميرا (مثال: صورة للموجة الصدمية وصورة مع غاز الاختبار) توفر لهم معلومات يمكن استخدامها في تصميم مركبات جديدة وفهم الفيزياء بشكل أفضل وكيف تعمل عند السرعات العالية.
Copyright © Demai Rubber & Plastics (Hebei) Co., Ltd. All Rights Reserved - سياسة الخصوصية
