Трубка Людвигга — это дешевый и эффективный способ создания сверхзвукового потока. Числа Маха до 4 в воздухе легко достигаются без дополнительного нагрева потока. При нагревании можно достичь чисел Маха до 11.
Труба Людвигга — это аэродинамическая труба , которая создает сверхзвуковой поток в течение коротких промежутков времени. Большой вакуумный сливной резервуар отделен от нижнего конца сужающегося-расширяющегося сопла диафрагмой или быстродействующим клапаном. Верхний конец сопла соединяется с длинной цилиндрической трубой, площадь поперечного сечения которой значительно больше площади горла сопла. Первоначально давление в сопле и трубе высокое. Чтобы начать туннель, диафрагму разрывают, например, прокалывая ее подходящим режущим устройством или открывая клапан соответственно. Как всегда, когда разрывается диафрагма, ударная волна распространяется в область низкого давления (здесь сливной резервуар), а волна расширения распространяется в область высокого давления (здесь сопло и длинная труба). Поскольку это неустойчивое расширение распространяется через длинную трубу, оно устанавливает устойчивый дозвуковой поток к соплу, который ускоряется сужающимся-расширяющимся соплом до сверхзвукового состояния. Поток остается стабильным до тех пор, пока расширение, отразившись от дальнего конца трубы, снова не достигнет сопла. По практическим соображениям время потока составляет около 100 миллисекунд для большинства труб Людвигга. [1] Для многих целей эта продолжительность потока достаточна. Однако, используя преимущества множественных квазистатических потоков между отражениями волны расширения, можно достичь времени эксперимента до 6 секунд. [2]
Труба Людвигга была изобретена Хубертом Людвигом (1912-2000) в 1955 году в ответ на конкурс на разработку трансзвуковой или сверхзвуковой аэродинамической трубы, которая могла бы производить высокое число Рейнольдса при низких эксплуатационных расходах. Профессор Людвиг также отвечал за экспериментальную демонстрацию и объяснение большого влияния стреловидности на сопротивление трансзвуковых крыльев (его диссертация в 1937 году).