Людвига труба

Схема трубы Людвига и распространение в ней волн разрежения.

Лю́двига труба́ — ударная труба импульсного типа. Используется для проведения испытаний моделей летательных аппаратов при высоких Рейнольдса числах (до 10⁹) в широком диапазоне скоростей (Маха чисел М = 0,2—10). Л. т. состоит из форкамеры — длинного канала высокого давления (не обязательно прямого и постоянного поперечного сечения), сопла (обычно Лаваля сопла), рабочей части с поддерживающими модель механизмами, диффузора и вакуумной ёмкости (см. рис.). Необходимым элементом трубы является быстродействующий клапан (или диафрагма), который устанавливается перед соплом или за рабочей частью. Если клапан установлен перед соплом, то в момент запуска рабочая часть и модель испытывают большие динамические нагрузки из-за прохождения волны сжатия; если же клапан — за рабочей частью, то она должна быть рассчитана на высокое давление.

Л. т. приводится в действие открытием быстродействующего клапана (разрывом диафрагмы). Картина течения в рабочей части сохраняется практически неизменной в течение промежутка времени, за который волны разрежения, распространяясь по форкамере, достигают торцевой стенки и, отразившись от неё, возвращаются к входу в сопло. Продолжительность τ стационарного (рабочего) течения в основном определяется длиной канала и скоростью звука a в газе, которым заполнен канал: τ = 2l/a. В существующих установках время стационарной работы исчисляется несколькими десятыми долями секунды, Увеличение времени работы трубы путём увеличения длины канала ограничивается влиянием пограничного слоя. Чтобы обеспечить гиперзвуковую скорость потока в рабочей части, газ в канале Л. т. должен быть нагрет до температуры, гарантирующей отсутствие его конденсации в рабочей части.

Схему такой аэродинамической трубы предложил немецкий учёный Г. Людвиг в 1955. Установку отличают простота конструкции, относительно невысокая стоимость и экономичность в эксплуатации.

А. Л. Искра.