(néha több is, testalkattól függően). A fotón a modell törzsének csúcsán, a szárny elülső és hátulsó élén, valamint a modell hátulján kialakuló lökéshullámok láthatók.
A nagyon kis vastagságú (mm töredékei) lökéshullám (néha lökéshullámnak is nevezik) elején az áramlás tulajdonságaiban kardinális változások következnek be - a testhez viszonyított sebessége csökken, és szubszonikus, az áramlási nyomás és a gáz hőmérséklete hirtelen megnő. Az áramlás kinetikus energiájának egy része a gáz belső energiájává alakul. Mindezek a változások annál nagyobbak, minél nagyobb a szuperszonikus áramlás sebessége. Nál nél hiperszonikus sebességek(Mach 5 és afölött) a gázhőmérséklet eléri a több ezer fokot, ami komoly problémákat okoz az ilyen sebességgel haladó járműveknek (például a Columbia sikló 2003. február 1-jén összeomlott a hővédő burkolat sérülése következtében repülési).
A lökéshullám eleje a készüléktől távolodva fokozatosan szinte szabályos kúpos alakot vesz fel, a rajta átívelő nyomásesés a kúp tetejétől való távolság növekedésével csökken, a lökéshullám hanghullámmá alakul. A kúp tengelye és generatrixa közötti szöget a Mach-számmal a következő összefüggéssel viszonyítjuk:
Amikor ez a hullám elér egy megfigyelőt például a Földön, egy robbanáshoz hasonló hangos hangot hall. Gyakori tévhit, hogy ez annak a következménye, hogy a repülőgép elérte a hangsebességet, vagy „áttöri a hangfalat”. Valójában ebben a pillanatban egy lökéshullám halad el a megfigyelő mellett, amely folyamatosan kíséri a szuperszonikus sebességgel haladó repülőgépet. Jellemzően közvetlenül a „pop” után hallja a megfigyelő a repülőgép hajtóműveinek zümmögését, ami csak a lökéshullám elmúlásával hallható, mivel a repülőgép gyorsabban halad, mint amennyit kiad. Nagyon hasonló megfigyelés történik szubszonikus repülés során - a nagy magasságban (több mint 1 km-re) a megfigyelő felett repülő repülőgépet nem halljuk, vagy inkább késéssel halljuk: a hangforrás iránya nem esik egybe az iránnyal. a látható repülőgéphez a földről érkező megfigyelő számára.
Hullám válság
Hullámválság – az áramlás természetének megváltozása repülőgép légáramlás, amikor a repülési sebesség megközelíti a hangsebességet, amelyet általában az eszköz aerodinamikai jellemzőinek romlása kísér - a légellenállás növekedése, az emelés csökkenése, a rezgések megjelenése stb.
A vadászgépek sebessége már a második világháború idején közeledni kezdett a hangsebességhez. Ugyanakkor a pilóták időnként elkezdték megfigyelni a gépeikkel fellépő, akkor még érthetetlen és fenyegető jelenségeket, amikor maximális sebességgel repülnek. Megőrizték az amerikai légierő egyik pilótájának érzelmes jelentését parancsnokának, Arnold tábornoknak:
- Uram, a gépeink már nagyon szigorúak. Ha megjelennek még nagyobb sebességű autók, akkor nem fogjuk tudni repülni. Múlt héten leszedtem egy Me-109-est a Mustangommal. A gépem úgy remegett, mint egy pneumatikus kalapács, és nem engedelmeskedett a kormányoknak. Nem tudtam kihozni a merüléséből. Mindössze háromszáz méterre a talajtól nehezen tudtam szintezni az autót...”
A háború után, amikor sok repülőgép-tervező és tesztpilóta kitartó kísérletet tett a lélektanilag jelentős cél – a hangsebesség – elérésére, ezek a furcsa jelenségek általánossá váltak, és sok ilyen próbálkozás tragikusan végződött. Ebből született a kissé misztikus „hanggát” kifejezés (fr. mur du son, német Schallmauer- hangfal). A pesszimisták azzal érveltek, hogy ezt a határt nem lehet túllépni, bár a lelkesek életüket kockáztatva többször is megpróbálták ezt megtenni. A szuperszonikus gázmozgással kapcsolatos tudományos elképzelések fejlődése lehetővé tette nemcsak a „hanggát” természetének megmagyarázását, hanem annak leküzdésére is.
A repülőgép törzse, szárnya és farka körüli szubszonikus áramlás során körvonaluk konvex szakaszain lokális áramlásgyorsulási zónák jelennek meg. Amikor egy repülőgép repülési sebessége megközelíti a hangsebességet, a légmozgás helyi sebessége az áramlásgyorsulási zónákban kissé meghaladhatja a hangsebességet (1a. ábra). A gyorsulási zóna áthaladása után az áramlás lelassul, elkerülhetetlen lökéshullám kialakulásával (ez a szuperszonikus áramlások tulajdonsága: a szuperszonikusról a szubszonikusra való átmenet mindig megszakítás nélkül történik - lökéshullám kialakulásával). Ezeknek a lökéshullámoknak az intenzitása kicsi - a nyomásesés az elejükön kicsi, de egyszerre nagy számban, a jármű felületének különböző pontjain jelennek meg, és együtt élesen megváltoztatják a körülötte folyó áramlás jellegét, repülési tulajdonságainak romlásával: csökken a szárny emelése, a légkormányok és a csűrők veszítenek hatékonyságukból, a jármű irányíthatatlanná válik, és mindez rendkívül instabil, erős rezgés lép fel. Ezt a jelenséget az ún hullámválság. Amikor a jármű sebessége szuperszonikussá válik (> 1), az áramlás ismét stabillá válik, bár jellege alapvetően megváltozik (1b. ábra).
 |
 |
| Rizs. 1a. Levegőztetés a hangáramlás közelében. | Rizs. 1b. Repülés szuperszonikus áramlásban. |
A viszonylag vastag profilú szárnyak esetében hullámválság esetén a nyomásközéppont élesen visszatolódik, és a repülőgép orra „nehezebb”. Ilyen szárnyú dugattyús vadászrepülőgépek pilótái, akik megpróbálják elérni a maximális sebességet egy merülés során nagy magasságból maximális teljesítmény, amikor a „hangsorompóhoz” közeledtek, hullámválság áldozatai lettek – ha egyszer belekerültek, lehetetlen volt a merülésből a sebesség csökkentése nélkül kilépni, ami viszont nagyon nehéz merülésnél. A belföldi repülés történetének leghíresebb esete, amikor vízszintes repülésből merülésbe vonták, a Bahcsivandzsi katasztrófa, amikor a BI-1 rakétát maximális sebességgel tesztelték. A második világháború legjobb, egyenes szárnyú vadászgépei, mint például a P-51 Mustang vagy a Me-109, nagy magasságban, 700-750 km/órás sebességgel hullámválságot éltek át. Ugyanakkor az ugyanebben az időszakban készült Messerschmitt Me.262 és Me.163 sugárhajtású gépek szárnyakat söpörtek, aminek köszönhetően gond nélkül el tudták érni a 800 km/h feletti sebességet. Figyelembe kell venni azt is, hogy a hagyományos légcsavarral rendelkező repülőgép vízszintes repülésben nem érheti el a hangsebességhez közeli sebességet, mivel a légcsavarlapátok a hullámválság zónába kerülnek, és sokkal korábban veszítenek hatékonyságukból, mint a repülőgép. A szablyalapátokkal ellátott szuperszonikus légcsavarok megoldhatják ezt a problémát, de Ebben a pillanatban Az ilyen csavarok műszakilag túl bonyolultnak és nagyon zajosnak bizonyulnak, ezért a gyakorlatban nem használják őket.
A hangsebességhez meglehetősen közeli (800 km/h feletti) utazórepülési sebességű modern szubszonikus repülőgépeket általában szárnyas szárnyakkal és vékony profilú farokfelülettel tervezik, ami lehetővé teszi a hullámválság kezdeti sebességének a magasabb értékek felé tolását. A szuperszonikus légi járművek, amelyeknek a szuperszonikus sebesség elérésekor át kell menniük a hullámválság szakaszán, tervezési eltérésekkel rendelkeznek a szubszonikusaktól, amelyek mind a szuperszonikus légáramlás jellemzőivel, mind a szuperszonikus repülés körülményei között fellépő terhelések elviselésének szükségességével, ill. hullámválság, különösen - háromszög alakú, rombusz alakú vagy háromszög profilú szárny.
- szubszonikus repülési sebességnél kerülni kell azokat a sebességeket, amelyeknél a hullámválság kezdődik (ezek a sebességek a repülőgép aerodinamikai jellemzőitől és a repülési magasságtól függenek);
- A szubszonikusról a szuperszonikus sebességre való átállást a sugárhajtású repülőgépeken a lehető leggyorsabban, hajtómű-utóégető használatával kell végrehajtani, hogy elkerüljük a hosszú repülést a hullámválság zónában.
Term hullámválság vonatkozik a víz felszínén a hullámok sebességéhez közeli sebességgel mozgó vízi járművekre is. A hullámválság kialakulása megnehezíti a sebesség növelését. A hullámválság hajó általi leküzdése gyalulás módba lépést jelent (a hajótest csúszása a víz felszínén).
Történelmi tények
- Az első pilóta, aki irányított repülés közben szuperszonikus sebességet ért el, Chuck Yeager amerikai tesztpilóta volt egy kísérleti Bell X-1 repülőgépen (egyenes szárnyú és rakétamotor XLR-11) sekély merülésben M=1,06 sebességet ért el. Ez 1947. október 14-én történt.
- A Szovjetunióban a hangsorompót először 1948. december 26-án törte át Szokolovszkij, majd Fedorov a kísérleti La-176 vadászrepülés során.
- Az első polgári repülőgép, amely áttörte a hangfalat, a Douglas DC-8 utasszállító volt. 1961. augusztus 21-én 12 496 méteres magasságból irányított merülés közben 1,012 M vagy 1262 km/h sebességet ért el.
- 1997. október 15-én, 50 évvel azután, hogy egy repülőgépen áttörte a hangfalat, az angol Andy Green áttörte a hangfalat egy Thrust SSC autóban.
- 2012. október 14-én Felix Baumgartner volt az első ember, aki motoros eszköz segítsége nélkül áttörte a hangfalat. jármű, szabadesésben ugrás közben 39 kilométeres magasságból. Szabadesésben 1342,8 kilométeres óránkénti sebességet ért el.
Lásd még
- Hőgát (problémák a hiperszonikus repülőgépek fejlesztésében)
Megjegyzések
Linkek
- A repüléstechnika elméleti és mérnöki alapjai.
Wikimédia Alapítvány. 2010.
Nézze meg, mi a „hanggát” más szótárakban:
SOUND BARRIER, a repülési nehézségek oka, amikor a repülési sebességet a hangsebesség fölé emelik (SUPERSONIC SPEED). A hangsebességhez közeledve a repülőgépen váratlanul megnövekszik a légellenállás és az aerodinamikai felhajtóerő csökken... ... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
Egy repülőgép vagy rakéta repülése során fellépő jelenség a szubszonikusról a szuperszonikus repülési sebességre való átmenet pillanatában a légkörben. Ahogy a repülőgép sebessége megközelíti a hangsebességet (1200 km/h), a levegőben egy vékony régió jelenik meg előtte, amelyben... ... Technológia enciklopédiája
hanggát- garso barjeras statusas T terület fizika atitikmenys: engl. hanggát hangsorompó vok. Schallbarriere, f; Schallmauer, f rus. hangsorompó, m pranc. barriere sonique, f; frontière sonique, f; mur de son, m … Fizikos terminų žodynas
hanggát- garso barjeras statusas T terület Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greitis (viršijama kritinė Macho skaičiaus vertė). Aiškinamas bangų krize dėl staigao… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Mit képzelünk, amikor meghalljuk a „hangsorompó” kifejezést? Egy bizonyos határ súlyosan befolyásolhatja a hallást és a közérzetet. Általában a hangsorompó korrelál a légtér meghódításával és
Ennek az akadálynak a leküzdése régi betegségek, fájdalom-szindrómák és allergiás reakciók kialakulását idézheti elő. Helyesek ezek az elképzelések, vagy bevett sztereotípiákat képviselnek? Van-e tényalapjuk? Mi az a hangfal? Hogyan és miért keletkezik? Mindez és néhány további árnyalatok, valamint ehhez a fogalomhoz kapcsolódó történelmi tényeket igyekszünk megtudni ebben a cikkben.
Ez a titokzatos tudomány az aerodinamika
Az aerodinamika tudományában, a mozgást kísérő jelenségek magyarázatára hivatott
repülőgép, létezik a „hangfal” fogalma. Ez olyan jelenségek sorozata, amelyek a hangsebességhez közeli vagy annál nagyobb sebességgel mozgó szuperszonikus repülőgépek vagy rakéták mozgása során fordulnak elő.
Mi az a lökéshullám?
Ahogy szuperszonikus áramlás áramlik egy jármű körül, lökéshullám jelenik meg a szélcsatornában. Nyomai szabad szemmel is láthatóak. A talajon sárga vonal jelzi. A lökéshullámkúpon kívül, a sárga vonal előtt nem is hallani a földön lévő gépet. A hangot meghaladó sebességeknél a testek hangáramlásnak vannak kitéve, ami lökéshullámmal jár. A test alakjától függően egynél több is lehet.
Lökéshullám transzformáció
A lökéshullámfront, amelyet néha lökéshullámnak is neveznek, meglehetősen kis vastagságú, ami azonban lehetővé teszi az áramlás tulajdonságaiban bekövetkező hirtelen változások, a testhez viszonyított sebességének csökkenését és ennek megfelelő növekedését. az áramlásban lévő gáz nyomása és hőmérséklete. Ebben az esetben a mozgási energia részben átalakul a gáz belső energiájává. Ezeknek a változásoknak a száma közvetlenül függ a szuperszonikus áramlás sebességétől. Ahogy a lökéshullám eltávolodik a készüléktől, a nyomás csökken, és a lökéshullám hanghullámmá alakul. Külső szemlélőhöz is eljuthat, aki jellegzetes, robbanásszerű hangot hall. Egyes vélemények szerint ez azt jelzi, hogy az eszköz elérte a hangsebességet, amikor a repülőgép elhagyja a hangfalat.
Mi történik valójában?
A hangsorompó áttörésének ún. pillanata a gyakorlatban egy lökéshullám áthaladását jelenti a repülőgép-hajtóművek növekvő zúgásával. Most a készülék megelőzi a kísérő hangot, így a motor zümmögése is hallatszik utána. A hangsebesség megközelítése a második világháború idején vált lehetővé, ugyanakkor a pilóták riasztó jeleket észleltek a repülőgépek működésében.
A háború vége után sok repülőgép-tervező és pilóta igyekezett elérni a hangsebességet és áttörni a hangfalat, de sok ilyen próbálkozás tragikusan végződött. A pesszimista tudósok azzal érveltek, hogy ezt a határt nem lehet túllépni. Korántsem kísérleti, hanem tudományos módszerrel sikerült megmagyarázni a „hanggát” fogalmának természetét, és megtalálni a módját annak leküzdésére.
A biztonságos repülések transzonikus és szuperszonikus sebességgel a hullámválság elkerülésével lehetségesek, amelyek bekövetkezése a repülőgép aerodinamikai paramétereitől és a repülés magasságától függ. Az egyik sebességfokozatról a másikra való átállást a lehető leggyorsabban kell végrehajtani utóégető használatával, ami segít elkerülni a hosszú repülést a hullámválság zónában. A hullámválság mint fogalom innen származott vízi közlekedés. Akkor keletkezett, amikor a hajók a hullámok sebességéhez közeli sebességgel mozogtak a víz felszínén. A hullámválságba kerülés nehézségekkel jár a sebesség növelésében, és ha a hullámválságot a lehető legegyszerűbben leküzdjük, akkor beléphetünk a vízfelületen gyalulás vagy csúsztatás módba.
Történelem a repülőgép-irányításban
Az első ember, aki szuperszonikus repülési sebességet ért el kísérleti repülőgépen, Chuck Yeager amerikai pilóta volt. Eredményét 1947. október 14-én jegyezték fel a történelemben. A Szovjetunió területén a hangsorompót 1948. december 26-án áttörték Szokolovszkij és Fedorov, akik egy tapasztalt vadászgéppel repültek.
Civilek körében a Douglas DC-8 típusú utasszállító áttörte a hangfalat, amely 1961. augusztus 21-én 1,012 Mach, azaz 1262 km/h sebességet ért el. A repülés célja a szárnytervezéshez szükséges adatok gyűjtése volt. Repülőgépek között a világrekordot egy hiperszonikus levegő-föld aeroballisztikus rakéta állította fel, amely üzemben van orosz hadsereg. 31,2 kilométeres magasságban a rakéta 6389 km/h sebességet ért el.
50 évvel azután, hogy áttörte a hangfalat a levegőben, az angol Andy Green hasonló eredményt ért el egy autóban. Az amerikai Joe Kittinger szabadesésben próbálta megdönteni a rekordot, 31,5 kilométeres magasságig jutott. Felix Baumgartner ma, 2012. október 14-én, közlekedési segítség nélkül, 39 kilométeres magasságból, a hangfalat áttörve szabadesésben állított fel világrekordot. Sebessége elérte az 1342,8 kilométer/órát.
A hangsorompó legszokatlanabb áttörése
Furcsa belegondolni, de a világon az első találmány, amely átlépte ezt a határt, a közönséges ostor volt, amelyet az ősi kínaiak találtak fel majdnem 7 ezer évvel ezelőtt. Szinte az azonnali fényképezés 1927-es feltalálásáig senki sem gyanította, hogy az ostorpattanás egy miniatűr hangroham. Egy éles kilengés hurkot képez, és a sebesség meredeken növekszik, amit a kattanás is megerősít. Körülbelül 1200 km/h sebességnél törik át a hangfalat.
A legzajosabb város rejtélye
Nem csoda, ha a kisvárosok lakói megdöbbennek, amikor először látják a fővárost. Rengeteg közlekedési lehetőség, több száz étterem ill szórakoztató központok megzavarja és elbizonytalanítja a szokásos kerékvágásból. A fővárosban a tavasz kezdetét általában áprilisra datálják, nem pedig a lázadó, hóviharos márciusra. Áprilisban derült az ég, patakok folynak és rügyek nyílnak. A hosszú téltől elfáradt emberek szélesre nyitják ablakaikat a nap felé, és az utcai zaj betör a házukba. Az utcán fülsiketítően csiripelnek a madarak, énekelnek a művészek, a vidám diákok verset mondanak, nem beszélve a forgalmi dugók és a metró zajáról. A higiéniai osztály dolgozói tudomásul veszik, hogy a zajos városban hosszú ideig tartó tartózkodás káros az egészségre. A főváros hang hátterét a közlekedés,
repülési, ipari és háztartási zaj. A legkárosabb az autózaj, mivel a repülőgépek meglehetősen magasan repülnek, és a vállalkozások zaja feloldódik az épületeikben. Az autók állandó zúgása a különösen forgalmas autópályákon kétszer annyival haladja meg az összes megengedett szabványt. Hogyan veszi át a főváros a hanggátat? Moszkva veszélyes a rengeteg hanggal, ezért a főváros lakói dupla üvegezésű ablakokat szerelnek fel a zaj elfojtására.
Hogyan támadják meg a hangfalat?
1947-ig nem voltak tényleges adatok a hangnál gyorsabban repülő repülőgép pilótafülkéjében tartózkodó személy jólétéről. Mint kiderült, a hangfal áttörése bizonyos erőt és bátorságot igényel. A repülés során világossá válik, hogy nincs garancia a túlélésre. Még egy hivatásos pilóta sem tudja biztosan megmondani, hogy a repülőgép kialakítása ellenáll-e az elemek támadásának. Percek alatt a gép egyszerűen széteshet. Mi magyarázza ezt? Meg kell jegyezni, hogy a szubszonikus sebességű mozgás akusztikus hullámokat hoz létre, amelyek körökként terjednek ki a ledőlt kőből. A szuperszonikus sebesség lökéshullámokat gerjeszt, és a földön álló ember robbanáshoz hasonló hangot hall. Erőteljes nélkül számítógépek nehéz volt megoldani a bonyolultakat, és a szélcsatornákban fújó modellekre kellett hagyatkozni. Néha, amikor a gép gyorsulása nem elegendő, a lökéshullám akkora erőt ér el, hogy ablakok kirepülnek azokból a házakból, amelyek felett a gép repül. Nem mindenki fogja tudni leküzdeni a hanggátat, mert ebben a pillanatban az egész szerkezet megremeg, és a készülék rögzítései jelentős károkat szenvedhetnek. Ezért olyan fontos a jó egészség és az érzelmi stabilitás a pilóták számára. Ha a repülés zökkenőmentesen zajlik, és a lehető leggyorsabban leküzdjük a hangfalat, akkor sem a pilóta, sem az esetleges utasok nem éreznek különösebben kellemetlen érzést. 1946 januárjában egy kutatórepülőgépet kifejezetten a hangfal áttörésére építettek. A gép létrehozását a Honvédelmi Minisztérium megbízásából kezdeményezték, de fegyverek helyett tudományos berendezésekkel tömték meg, amelyek a mechanizmusok és műszerek működési módját figyelték. Ez a repülőgép modernnek tűnt cirkáló rakéta beépített rakétamotorral. A gép áttörte a hangfalat, amikor maximális sebesség 2736 km/h.
Szóbeli és tárgyi emlékek a hangsebesség meghódítására
A hangfal áttörésében elért eredményeket ma is nagyra értékelik. Tehát a repülőgép, amellyel Chuck Yeager először győzte le, most a Washingtonban található Nemzeti Légi és Űrmúzeumban látható. De Műszaki adatok ez az emberi találmány keveset érne magának a pilóta érdemei nélkül. Chuck Yeager repülőiskolát végzett, és Európában harcolt, majd visszatért Angliába. A repülésből való tisztességtelen kizárás nem törte meg Yeager szellemiségét, és fogadtatásra talált az európai csapatok főparancsnokánál. A háború végéig hátralévő években Yeager 64 harci küldetésben vett részt, amelyek során 13 repülőgépet lőtt le. Chuck Yeager kapitányi rangban tért vissza hazájába. Jellemzői fenomenális intuícióra, hihetetlen higgadtságra és kritikus helyzetekben való kitartásra utalnak. Yeager nem egyszer rekordokat döntött a gépén. További pályafutása a légierő egységeiben volt, ahol pilótákat képezett ki. BAN BEN utoljára Chuck Yeager 74 évesen, repülési történetének ötvenedik évfordulója volt, és 1997-ben áttörte a hangfalat.
Repülőgép-alkotók összetett feladatai
A világhírű MiG-15-ös repülőgépet abban a pillanatban kezdték el készíteni, amikor a fejlesztők rájöttek, hogy nem lehet csak a hangfal áttörésére hagyatkozni, hanem összetett műszaki problémákat kell megoldani. Ennek eredményeként egy olyan gépet hoztak létre, amely olyan sikeres volt, hogy módosításait különböző országokban szolgálatba állították. Több különböző tervezőiroda indult egyfajta versenyharcba, melynek díja a legsikeresebb és legfunkcionálisabb repülőgép szabadalma volt. Lecsapott szárnyú repülőgépeket fejlesztettek ki, ami forradalmat jelentett a tervezésükben. Az ideális eszköznek erősnek, gyorsnak és hihetetlenül ellenállónak kellett lennie minden külső sérüléssel szemben. A repülőgépek lecsapott szárnyai olyan elemmé váltak, amely segített nekik megháromszorozni a hangsebességet. Ezután tovább nőtt, ami a motorteljesítmény növekedésével, az innovatív anyagok használatával és az aerodinamikai paraméterek optimalizálásával magyarázható. A hanggát leküzdése még egy nem profi számára is lehetségessé és valóssá vált, de ettől még nem lesz kevésbé veszélyes, ezért az extrém sportok szerelmeseinek érdemes ésszerűen felmérni az erősségeit, mielőtt egy ilyen kísérlet mellett döntenek.
Miért töri át egy repülőgép robbanásszerűen a hangfalat? És mi az a „hanggát”?
A „pop” félreértés a „hangsorompó” kifejezés félreértéséből fakad. Ezt a „popot” helyesen „hangrobbanásnak” nevezik. A szuperszonikus sebességgel mozgó repülőgép lökéshullámokat és légnyomáslökéseket hoz létre a környező levegőben. Leegyszerűsítve ezek a hullámok egy repülőgép repülését kísérő kúpként képzelhetők el, amelynek csúcsa mintegy a törzs orrához van kötve, a generátorok pedig a repülőgép mozgása ellen irányulnak és meglehetősen messzire terjednek. például a föld felszínére.
Amikor ennek a képzeletbeli kúpnak a határa, amely a fő hanghullám elejét jelzi, eléri az emberi fület, éles nyomásugrás hallatszik tapsként. A szonikus gém, mintha le lenne kötve, végigkíséri a repülőgép teljes repülését, feltéve, hogy a repülőgép kellően gyorsan halad, bár állandó sebességgel. Úgy tűnik, hogy a taps egy hangrobbanás fő hullámának áthaladása a föld felszínének egy fix pontja felett, ahol például a hallgató található.
Más szóval, ha egy szuperszonikus repülőgép elkezdett oda-vissza repülni a hallgató felett állandó, de szuperszonikus sebességgel, akkor a csattanás minden alkalommal hallatszott, valamivel azután, hogy a repülőgép meglehetősen közeli távolságban átrepült a hallgató felett.
Az aerodinamikában a „hanggát” pedig a légellenállás éles ugrása, amely akkor következik be, amikor egy repülőgép elér egy bizonyos határsebességet, amely közel van a hangsebességhez. Ha ezt a sebességet elérjük, a repülőgép körüli légáramlás jellege drámaian megváltozik, ami egy időben nagyon megnehezítette a szuperszonikus sebesség elérését. Egy közönséges, szubszonikus repülőgép nem képes egyenletesen gyorsabban repülni a hangnál, akármennyire gyorsul is – egyszerűen elveszti az irányítást és szétesik.
A hanggát leküzdéséhez a tudósoknak egy speciális aerodinamikai profillal rendelkező szárnyat kellett kifejleszteniük, és más trükköket kellett kidolgozniuk. Érdekesség, hogy egy modern szuperszonikus repülőgép pilótája jó érzékkel tudja „leküzdeni” gépével a hanggátat: szuperszonikus áramlásra váltva „aerodinamikai sokk” és jellegzetes „ugrások” érezhető az irányíthatóságban. De ezek a folyamatok nem kapcsolódnak közvetlenül a földön zajló „tapsokhoz”.
Mielőtt a gép áttörné a hanggátat, szokatlan felhő képződhet, melynek eredete egyelőre tisztázatlan. A legnépszerűbb hipotézis szerint a repülőgép közelében nyomásesés és egy ún Prandtl-Glauert szingularitás ezt követi a nedves levegőből származó vízcseppek lecsapódása. Valójában az alábbi képeken látod a páralecsapódást...
Kattintson a képre a nagyításhoz.
Hivatalosan Chuck Yeager amerikai pilóta volt az első, aki legyőzte a szuperszonikus sebességet. A rekordot 1957. október 14-én állította fel a Bell X-1, amelyet kifejezetten erre a célra tervezett 1946 elején a Bell Aircraft. A repülőgépet a katonaság megrendelésére gyártották, de semmi köze nem volt az ellenségeskedéshez. Az autó szó szerint tele volt kutatóberendezéssel. Külsőleg a Bell X-1 egy modern cirkálórakétára hasonlított.
Chuck Yeager tesztpilóta
Pilóta 1923. február 13. Az iskola elvégzése után a fiatalember azonnal belépett egy repülőiskolába, amely után Európában kellett harcolnia. Repülőkarrierje legelején a pilótának sikerült lelőnie egy Messerschmitt 109-est, később azonban ő maga is vereséget szenvedett a francia egekben, és ejtőernyővel kényszerült ugrani.
A pilótát partizánok vették fel, de a kémelhárítás felfüggesztette a repülést. Chuck felháborodottan fogadta Eisenhowert, aki parancsolta szövetséges erők. Hitt a fiatalembernek, és mint kiderült, nem hiába: a bátor pilótának még 13 gépet sikerült lelőnie a háború vége előtt.
Yeager kiváló szolgálati előélettel, jellemzőkkel, kitüntetésekkel és kapitányi ranggal tért haza. Ez hozzájárult ahhoz, hogy a pilóta egy speciális tesztelői csoportba került, akiket akkoriban olyan gondosan választottak ki, mint az űrhajósokat. Chuck felesége tiszteletére a „Captivating Glenys” nevet adta gépének. A repülőgépet egy sugárhajtóművel szerelték fel, és egy B-52-es bombázóról indították.
A pilóta nem egyszer állított fel sebességrekordot a szárnyas gépen: 1947 végén először megdöntötte a korábbi magassági rekordot (21 372 m), 1953-ban pedig közel 2800 km/h-ra, azaz 2,5 M-re sikerült felgyorsítania a készüléket. (a hangsebességet „mach”-ban mérik, a német filozófusról és mérnökről nevezték el; 1 M körülbelül 1200 km/h). Yeager dandártábornokként vonult nyugdíjba 1975-ben, miután a vietnami háborúban szolgált és Koreában harcolt.
A Szovjetunió nem maradhatott távol a hanggát áttörésére irányuló kísérletektől; Egyszerre több tervezőiroda (Lavochkin, Yakovlev, Mikoyan) vett részt egy olyan repülőgép előkészítésében, amelynek a hangnál gyorsabban kellett volna repülnie. Ez a megtiszteltetés a La-176-os repülőgépet kapta, Lavocskin „cégétől”. Az autót 1948 decemberében teljesen felkészítették a repülésre. 26-án pedig Fedorov ezredes leküzdötte a hírhedt akadályt, és egy merüléssel felgyorsult. Később a pilóta megkapta a Szovjetunió hőse címet.
