В этом ответе на вопрос «Почему формы этих двух выхлопных патрубков Atlas V 411 выглядят по-разному?» упоминается «критерий Саммерфилда», говоря:
Исторически использовался критерий Саммерфилда, согласно которому минимальное давление в сопле должно быть больше 0,35...0,4*атмосферного давления.
Что такое «критерий Саммерфилда»? А можете объяснить, как получилось давление выхлопа 0,35 - 0,4 атм?
Документ Ральфа Старка, связанный с ответом, в котором упоминаются критерии Саммерфилда и Шмукера, заканчивается списком ссылок; среди них статья Шмукера 1973 года (переведена в 1984 году здесь ) и широко цитируемая статья Саммерфилда 1954 года «Разделение потока в перерасширенных сверхзвуковых выхлопных соплах», Реактивное движение, Том. 24, № 9, стр. 319-321, 1954. Я не могу найти последнюю статью в Интернете с помощью краткого поиска.
Рассматриваемый критерий Саммерфилда представляет собой эмпирическое правило, утверждающее, что отрыв потока в перерасширенном сопле происходит при давлении, примерно в 0,4 раза превышающем атмосферное давление. Из статьи Шмукера:
Первоначальные исследования отрыва потока в соплах были проведены Бюхнером, Прандтлем, Мейером, Флюгелем и Стентоном и опубликованы Стодолой. После Второй мировой войны активизация исследований в области ракетных двигателей привела к многочисленным исследованиям этой проблемы. Форстер и Коулз из Калифорнийского технологического института провели первые широко известные испытания с использованием горячего газа с небольшим мотором, работающим на азотной кислоте/анилин. Результатом этой работы стало условие отрыва, что при перерасширении до 40 процентов окружающего давления поток отрывается от стенки. Это число часто называют «критерием Саммерфилда», и сегодня оно считается консервативным расчетным значением.
Согласно статье Шмукера, результаты Саммерфилда относятся к двигателю с относительно низким давлением, где давление в камере в 15-20 раз больше атмосферного.
Точное значение зависит от рабочих характеристик двигателя; кажется, существует полувековая традиция экспериментальных работ, в которых приводятся разные критерии разделения потока для разных наборов условий и цитируются все остальные, кто сделал то же самое. Приложение к статье Старка содержит таблицу, в которой перечислены некоторые из них.
(Обратите внимание, что у Мартина Саммерфилда есть два критерия, названные в его честь! Его более ранний критерий , сформулированный совместно с его коллегой Фрэнком Малиной (и поэтому часто называемый критерием Саммерфилда-Малина) в 1946 году, утверждает, что (при определенных предположениях) оптимальная многоступенчатая ракета имеет одинаковое соотношение массы полезной нагрузки между ступенями.)