Ein langer, dünner Rohrtrakt, der variierende Abschnitte in sich hat, ist ein ausdehnungsschlauch . Diese Teile dienen dazu, Luft mit sehr hoher Geschwindigkeit in Bewegung zu setzen. Dies dehnt sich im Laufe der Zeit aus, und die Wissenschaftler können diese Erweiterungsrohre nutzen, um Dinge wie supersonic-fliegende Flugzeuge und sogar den Start von Raketen ins All zu untersuchen. Es ist sozusagen das weltweit längste laufende Wissenschaftsexperiment über den Flug!
Zum Beispiel, wenn ein Flugzeug schneller fliegt als dies und dabei einen lauten Knall erzeugt, der als 'Schockwelle' bekannt ist – es durchbricht buchstäblich die Schallmauer. Schall entsteht, wenn das Flugzeug schneller als der Schall fliesst. Wissenschaftler können solche Situationen im Erweiterungsrohr simulieren. Sie sind gespannt darauf zu verstehen, was man noch mit den Jets tun kann, wie sie möglicherweise schneller fliegen können, ohne diesen lästigen lauten Knall. Damit fördern sie eine Umgebung stiller Himmel, die jeder genießen kann.
Ausdehnungsrohre sind auch nützlich zur Untersuchung der Aerodynamik verschiedener bewegter Objekte. Aerodynamik, oder das Studium davon, wie Dinge sich in Gasen und Flüssigkeiten bewegen, ist es, was Flugzeuge hoch fliegen lässt, Raketen in den Weltraum starten und einige Rennwagen schneller als 200 Meilen pro Stunde fahren lässt. Diese Erkenntnisse sind etwas, das Ingenieure benötigen, um optimale Designs zu erstellen.
Die gummi-Ausbauchungen ermöglicht Wissenschaftlern, den Luftstromweg zu verändern und zu beobachten, wie verschiedene Strukturen reagieren oder versagen. Dadurch können sie bessere Fahrzeuge entwickeln, die schneller fahren und weniger von der wertvollen Energie verbrauchen, die sie so hart erarbeiten. Wenn sie zum Beispiel ein effizienteres Flugzeug erschaffen möchten, können sie vorhersagen, wie dessen Form sich auf seine Geschwindigkeit und den Treibstoffverbrauch auswirkt.
Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, Objekte durch Expansionsröhren mit Schallgeschwindigkeit zu schießen. Dadurch können sie bestimmen, was sie tun müssen, damit Flugzeuge oder Raketen mit diesen Geschwindigkeiten zurechtkommen und nicht zu heiß werden oder auseinanderfallen. Das Wissen über diese Bedingungen ist wichtig für die Zukunft des Reisens und auch, wenn wir uns außerhalb unseres Universums ausbreiten möchten.
Sie pumpen ein Gas, wie Helium (obwohl er die genaue Natur dieses Gases nicht bestätigen wollte), in eines der Enden und komprimieren es mit einem Kolben. Das Gas expandiert, sobald es freigesetzt wird, in alle Richtungen und erzeugt eine Druckwelle. Eine solche Druckwelle würde durch den Rohrleitungstrakt reisen, um mit einer stehenden Wand zu kollidieren – was einen extrem heißen und hochpressurigen Bereich namens "Testgas" erzeugt.
Von dort aus können Wissenschaftler dieses Testgas nutzen, um das Verhalten verschiedener Objekte bei hohen Geschwindigkeiten oder unter unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen zu beobachten. Laser- oder Kamerabilder (z. B. ein Foto der Druckwelle und ein Foto mit Testgas) geben ihnen Informationen, die sie bei der Konstruktion neuer Fahrzeuge nutzen oder das Verständnis der Physik besser verbessern können, wie diese bei hohen Geschwindigkeiten funktionieren.
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