馬赫數(shù)是Bloodhound SSC與其前身Thrust SSC的主要不同之處?!俺羲佘?chē)”(SSC)已經(jīng)跨越了音障,而且在大約幾秒鐘之內(nèi)就達(dá)到了超音速。但Bloodhound的目標(biāo)速度是每小時(shí)1.4馬赫。它將以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1馬赫的超音速行駛更長(zhǎng)的距離,這意味著它所帶來(lái)的超音速?zèng)_擊波也將比Thrust SSC強(qiáng)得多,而且沖擊波與車(chē)身及沙漠地面相互作用的時(shí)間也更長(zhǎng)。
Evans解釋說(shuō):“一旦你發(fā)動(dòng)引擎,并以超音速行駛,你就不能再向前發(fā)送出壓力波讓前面的空氣知道你正駛近。接下來(lái)發(fā)生的就是在你前面產(chǎn)生一個(gè)巨大的壓力墻。在超音速下,空氣不會(huì)緩慢平滑地讓出道路,而是突然間以沖擊波的形式發(fā)生變化。”超音速飛機(jī)會(huì)產(chǎn)生沖擊波,將周?chē)目諝怛?qū)散,但是沖擊波會(huì)到達(dá)地面,造成聲震。Evans說(shuō):“我們努力要了解的是,當(dāng)沖擊波與一個(gè)相距幾厘米的固體表面相互作用時(shí)會(huì)發(fā)生什么?!?/p>
如今,研究小組已經(jīng)知道這個(gè)相互作用會(huì)產(chǎn)生一種“噴射式阻力”——這是一種附加阻力,不在空氣動(dòng)力學(xué)或滾動(dòng)阻力理論中。Evans說(shuō):“正如車(chē)會(huì)與沙漠相互作用一樣,沖擊波也會(huì)和沙漠相互作用,事實(shí)上它們會(huì)‘吞沒(méi)’地上的沙粒。它將沙粒帶進(jìn)車(chē)周?chē)目諝饬髦?,不過(guò)這種相互作用并不在流體力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法中。我們計(jì)劃來(lái)研究這種‘噴射式阻力’現(xiàn)象,看什么時(shí)候會(huì)發(fā)生什么,以及沙粒是如何撞擊車(chē)輛的?!?/p>
斯旺西大學(xué)的研究小組也在關(guān)鍵體系上進(jìn)行了獨(dú)立研究。他們已經(jīng)使車(chē)輛從兩個(gè)進(jìn)氣口改為一個(gè),以加強(qiáng)穩(wěn)定性。車(chē)子裝配的是堅(jiān)固的全鈦雙龍骨輪胎。Evans說(shuō):“我們正在研究的另一個(gè)重要方面是車(chē)體前端的準(zhǔn)確形狀。我們希望前端可以對(duì)前部產(chǎn)生一股持續(xù)下壓力,以幫助車(chē)體附著在地面上。但是,我們也在不斷地研究如何才能使‘噴射式阻力’最小化,如果我們能夠不斷地對(duì)沙漠表面施加一種正面壓力,然后引導(dǎo)到前輪上去,那么沙漠表面就有望在車(chē)輪碾過(guò)之前保持完好?!?/p>
Evans和研究小組同時(shí)也對(duì)計(jì)劃中更廣泛的意圖以及他們的研究在其他領(lǐng)域的應(yīng)用保持關(guān)注?!斑@么做并不僅僅是為了制造一輛速度最快的汽車(chē)。我們生活在一個(gè)碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代,而且面臨的許多問(wèn)題都需要工程師和科學(xué)家來(lái)解決。我們通過(guò)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈系統(tǒng)致力于研究血液流動(dòng),并嘗試通過(guò)加載壓力預(yù)測(cè)動(dòng)脈瘤何時(shí)破裂。”Evans說(shuō),“這里有在宇宙航空方面的明顯應(yīng)用,但是任何一種你能想到的應(yīng)用都包含著流體流動(dòng),能夠使用計(jì)算流體力學(xué)來(lái)建?!,F(xiàn)在看來(lái),生物力學(xué)系統(tǒng)也成了計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用的范圍之一?!?/p>
|