ベーパーコーン

蒸気コーン（マッハダイヤモンド、^[1] 、ショックカラー、ショックエッグとも呼ばれる）は、遷音速で飛行する航空機など、湿った空気中を高速で移動する物体の周囲に時々形成される、目に見える凝縮水の雲です。物体の周囲の局所的な気圧が低下すると、気温も低下します。温度が飽和温度以下に低下すると、雲が形成されます。

航空機の場合、雲は膨張ファンによって空気の圧力、密度、温度が露点以下に低下することで発生します。その後、航空機の後ろで亜音速の流れに戻ることに伴う船尾衝撃波の全域で圧力、密度、温度が急激に増加します。局所的なマッハ数は航空機全体で均一ではないため、航空機の一部は超音速で、他の部分は亜音速のままになることがあります。この飛行状態は遷音速飛行と呼ばれます。^[2]

衝撃波自体が見えるようになることに加えて、物体の通過によって生成された衝撃波の2つの山の間の谷間に水分の凝縮が発生することもあります。ただし、この効果は必ずしも航空機が音速またはマッハ1まで加速するのと一致するわけではありません。^[3]

例

これらの凝結雲は、宇宙ロケットが大気圏を加速する際にその周囲に現れることが多い。例えば、スペースシャトルの打ち上げでは、ロケットが遷音速で飛行している打ち上げ後約25～33秒後に頻繁に見られる。同様の現象は、いくつかの核実験のアーカイブ映像にも見られる。

ギャラリー

2009 年 10 月 28 日の打ち上げ中のアレス IXテストロケット
遷音速のF/A-18A
遷音速のF/A-18C を取り囲む複雑な凝縮円錐群
ダブルベーパーコーンを備えたF-35

参照

参考文献

^ キャンベル1994年、15ページ。
^ キャンベル1994年、12ページ。
^ Wilkinson, Jeff (2007年8月15日). 「Breaking the Sound Barrier (and Vapor Cones around Jets)」. Wilk4 . 2022年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年10月31日閲覧。

さらに読む

Campbell, James F.; Chambers, Joseph R. (1994)。「3.2 高速フロー」。空のパターン: 航空機の流れ場の自然な視覚化。バージニア州ハンプトン: NASA ラングレー研究センター。pp. 12– 16。NASA-SP-514。

外部リンク

YouTubeの Vapor cone
F-18 ホーネットの高速（遷音速）フライバイ（YouTube）

[FOOTNOTECampbell199415-1] キャンベル1994年、15ページ。

[FOOTNOTECampbell199412-2] キャンベル1994年、12ページ。

[wilk4-3] Wilkinson, Jeff (2007年8月15日). 「Breaking the Sound Barrier (and Vapor Cones around Jets)」. Wilk4 . 2022年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年10月31日閲覧。