14岁山东少年手搓马赫环,科学家却要用风洞?

科学大爆柞 2025-03-13 08:45:44

14岁山东少年手搓马赫环,科学家却要用风洞?据多家媒体报道,山东临沂的14岁少年,用PVC管、高压气泵和医用酒精,竟复刻了歼-20发动机尾,喷管的标志性马赫环。当他在B站,上传实验视频时,弹幕瞬间被,这届中学生要造高达刷屏。马赫环可不是普通光圈,它是超音速气流在膨胀压缩,中形成的驻定激波。当气流速度超过1马赫,高温高压燃气,在喷管出口形成,周期性亮环,宛如一串钻石项链。

美国F-22战斗机,开启加力燃烧室时,马赫环直径可达1.5米,喷流温度超过1700℃。而他的设备虽然,只有保温杯大小,却精准复现了,激波钻石结构。他用空压机将酒精蒸汽,加速到0.8马赫,通过拉瓦尔喷管时,突然膨胀,手机慢镜头捕捉到了,5个清晰的蓝紫色光环。这个疯狂实验的起点,竟是他在物理课,学到伯努利定律时,产生的疑问,战斗机尾焰的光环,能不能手工搓出来?

天才少年手搓马赫环,“秘密武器”竟然是可乐瓶?据网络消息,他在2L装瓶身,缠绕碳纤维,改造成了耐压,8MPa的酒精储罐。这相当于给,巴黎埃菲尔铁塔底座,施加的压强。要让马赫环稳定出现,必须满足普朗特迈耶,膨胀扇理论,喷管收敛段,将气流加速到音速,扩张段再将其,推向超音速。

就像长征五号火箭发动机的,喷管扩张比达到40:1,他用3D打印的,ABS塑料喷管,虽然只有5:1的扩张比,却通过精确控制酒精流量,每分钟12ml±0.5ml,在30cm长的流道中,创造了0.3秒的,稳定超音速流场。最绝的是他的,"穷人版光谱分析",不同燃料会产生,特征色马赫环。99%纯度酒精呈现蓝紫色,温度约900℃,而掺入5%碳酸钾的混合燃料,会变成橙红色,温度骤降至600℃。这恰好解释了,为何俄制AL-31,发动机尾焰偏蓝,而美制F119发动机,常带橘红光。

14岁天才中学生,引航天院“线上”邀请?据公开了解,航天科工集团的工程师,带着激光干涉仪,来到临沂时,所有人都以为这会,是场"天才陨落"的戏码。然而检测数据显示,天才少年自制喷管,在1.2马赫工况下,总压恢复系数,竟达到0.91,比某些大学,实验室的风洞数据,还高2个百分点。秘诀在于他用,304不锈钢网,折叠成的六边形结构,成功将湍流度,降低了37%。

这让人联想到F-35B,垂直起降时的,滚流控制装置,只不过它的材料成本,仅28.5元。更惊人的是,他通过调节气泵脉冲频率,实现了马赫环数量的,精确控制,这恰与我国新型组合,循环发动机的模态切换,原理不谋而合。他说马赫环不该锁在,实验室保险柜里。已有3所航校开通了,"青少年喷气动力"选修课,而中科院力学所,最新论文证实,民间创客的,微型化路径,可能为高超音速飞行器的,激波控制提供新思路。

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