¿Cuáles son las oscilaciones en el escape del cohete?

Esos son diamantes de choque, conos de choque más precisos, como puede ver si los ve de cerca. En este video, estoy ejecutando un motor de empuje de 15 libras, alimentado por óxido nitroso y etano. La boquilla es un poco demasiado grande y expande los gases por debajo de la presión atmosférica, y el penacho se contrae como resultado, pero debido a que el flujo es supersónico, un lado del flujo no “sabe” qué está haciendo el otro lado hasta que chocar en la línea central. Esto produce una onda de choque en ángulo con una presión más alta en el lado aguas abajo, que luego empuja los gases calientes hacia afuera, se expanden, se doblan, chocan y repiten. Cada descarga es menos enérgica que la anterior.

Algunas ideas falsas:

No, esos no son propulsores sin quemar. Es la luminiscencia de los gases calentados por choque, la combustión en la cámara está en el rango alto del 90%.

No, no es causado por resonancia en la cámara: si la presión de la cámara varía, el patrón de choque se mueve con ella.

Tom Carey y Srivenkata Subramanian tienen razón: estos son diamantes de choque.

También ocurren en motores a reacción: la siguiente imagen muestra el efecto en un motor J-79 en un Kfir israelí (también son comunes en el Phantom y el F-16):

No son una buena señal, generalmente ocurren cuando la boquilla de escape se ha abierto demasiado. Los diamantes brillantes son combustible no quemado que se enciende debido al calor generado por las ondas de choque.

Esos se llaman diamantes de choque. Los gases que salen del misil se mueven considerablemente más rápido que la velocidad del sonido. Los diamantes de choque son ondas estacionarias de cambios de presión a medida que los gases que se agotan se mueven hacia la presión ambiental a su alrededor.

Esto es solo una suposición, pero básicamente, tienes una boquilla en una botella presurizada. Es como un tubo de órgano, y esa cámara tiene una frecuencia resonante. Entonces esto se muestra en la combustión del combustible sólido como los pulsos que se ven en su ilustración. Pero eso es solo una suposición basada en la física elemental, y no soy un científico de cohetes.

Estos se llaman como diamantes de choque. Se crean debido a la diferencia en la presión del aire externo y la presión de los gases de escape en combustión.