(ზოგჯერ ერთზე მეტი, სხეულის ფორმის მიხედვით). ფოტოზე ნაჩვენებია დარტყმითი ტალღები, რომლებიც წარმოიქმნება მოდელის ფიუზელაჟის წვერზე, ფრთის წინა და უკანა კიდეებზე და მოდელის უკანა ბოლოში.
დარტყმითი ტალღის წინა მხარეს (ზოგჯერ ასევე უწოდებენ დარტყმის ტალღას), რომელსაც აქვს ძალიან მცირე სისქე (მმ ფრაქციები), ნაკადის თვისებების კარდინალური ცვლილებები ხდება თითქმის მკვეთრად - მისი სიჩქარე სხეულთან შედარებით მცირდება და ხდება. ქვებგერითი, წნევა ნაკადში და გაზის ტემპერატურა მკვეთრად იზრდება. ნაკადის კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება გაზის შიდა ენერგიად. ყველა ეს ცვლილება უფრო დიდია, რაც უფრო მაღალია ზებგერითი დინების სიჩქარე. ზე ჰიპერბგერითი სიჩქარეები(5 მახა და ზემოთ), გაზის ტემპერატურა რამდენიმე ათას გრადუსს აღწევს, რაც სერიოზულ პრობლემებს უქმნის ასეთი სიჩქარით მოძრავ მანქანებს (მაგალითად, კოლუმბიის შატლი ჩამოინგრა 2003 წლის 1 თებერვალს თერმული დამცავი გარსის დაზიანების გამო, რაც მოხდა ფრენა).
დარტყმითი ტალღის ფრონტი, როგორც ის შორდება აპარატს, თანდათან იღებს თითქმის რეგულარულ კონუსურ ფორმას, წნევის ვარდნა მასზე მცირდება კონუსის ზემოდან მანძილის მატებასთან ერთად და დარტყმის ტალღა გადაიქცევა ხმის ტალღად. კუთხე ღერძსა და კონუსის გენერატრიქსს შორის დაკავშირებულია მახის რიცხვთან მიმართებით:
როდესაც ეს ტალღა მიაღწევს დამკვირვებელს, რომელიც, მაგალითად, დედამიწაზეა, მას ესმის ძლიერი ხმა, აფეთქების მსგავსი. გავრცელებული მცდარი მოსაზრებაა, რომ ეს არის თვითმფრინავის ხმის სიჩქარის მიღწევის ან „ხმის ბარიერის გარღვევის“ შედეგი. ფაქტობრივად, ამ მომენტში დამკვირვებლის გვერდით გადის დარტყმითი ტალღა, რომელიც მუდმივად თან ახლავს ზებგერითი სიჩქარით მოძრავ თვითმფრინავს. ჩვეულებრივ, „პოპის“თანავე დამკვირვებელს შეუძლია მოისმინოს თვითმფრინავის ძრავების გუგუნი, რომელიც არ ისმის დარტყმითი ტალღის გავლამდე, ვინაიდან თვითმფრინავი უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე მის მიერ გამოშვებული ხმები. ძალიან მსგავსი დაკვირვება ხდება ქვებგერითი ფრენის დროს - თვითმფრინავი, რომელიც დაფრინავს დამკვირვებლის ზემოთ მაღალ სიმაღლეზე (1 კმ-ზე მეტი) არ ისმის, უფრო სწორად, გვესმის დაგვიანებით: მიმართულება ხმის წყაროსკენ არ ემთხვევა მიმართულება ხილული თვითმფრინავისკენ დამკვირვებლისთვის მიწიდან.
ტალღის კრიზისი
ტალღური კრიზისი - დინების ბუნების ცვლილება თვითმფრინავიჰაერის ნაკადი, როდესაც ფრენის სიჩქარე უახლოვდება ხმის სიჩქარეს, რომელსაც თან ახლავს, როგორც წესი, აპარატის აეროდინამიკური მახასიათებლების გაუარესება - წევის ზრდა, აწევის შემცირება, ვიბრაციების გამოჩენა და ა.შ.
უკვე მეორე მსოფლიო ომის დროს, მებრძოლების სიჩქარემ დაიწყო ხმის სიჩქარესთან მიახლოება. ამავდროულად, პილოტებმა ზოგჯერ დაიწყეს იმ დროს გაუგებარი და საშიში ფენომენების დაკვირვება, რაც ხდება მათ მანქანებთან მაქსიმალური სიჩქარით ფრენისას. შენახულია აშშ-ს საჰაერო ძალების პილოტის ემოციური მოხსენება მისი მეთაურის, გენერალ არნოლდისთვის:
„ბატონო, ჩვენი თვითმფრინავები ახლა უკვე ძალიან მკაცრია. თუ კიდევ უფრო მაღალი სიჩქარის მანქანებია, მათ ვერ გავფრინდებით. გასულ კვირას ჩავყვინთე Me-109-ზე ჩემი Mustang-ით. ჩემი თვითმფრინავი პნევმატური ჩაქუჩივით შეირყა და შეწყვიტა საჭის მორჩილება. მე ვერ გამოვიყვანე მისი ჩაყვინთვის. მიწიდან სულ რაღაც სამასი მეტრის დაშორებით, მანქანა ძლივს გავასწორე...“
ომის შემდეგ, როდესაც მრავალი თვითმფრინავის დიზაინერი და საცდელი მფრინავი გამუდმებით ცდილობდა ფსიქოლოგიურად მნიშვნელოვანი ნიშნის მიღწევას - ხმის სიჩქარე, ეს გაუგებარი ფენომენი ნორმად იქცა და ამ მცდელობებიდან ბევრი ტრაგიკულად დასრულდა. ამან წარმოშვა არც თუ ისე მისტიკური გამოთქმა „ხმის ბარიერი“ (fr. mur du son, გერმანული შალმაუერი- ხმის კედელი). პესიმისტები ამტკიცებდნენ, რომ შეუძლებელი იყო ამ ლიმიტის გადალახვა, თუმცა ენთუზიასტები, სიცოცხლის რისკის ფასად, არაერთხელ ცდილობდნენ ამის გაკეთებას. გაზის ზებგერითი მოძრაობის შესახებ მეცნიერული იდეების შემუშავებამ შესაძლებელი გახადა არა მხოლოდ აეხსნა „ბგერითი ბარიერის“ ბუნება, არამედ მისი გადალახვის საშუალებებიც.
თვითმფრინავის ფიუზელაჟის, ფრთის და კუდის ირგვლივ ქვებგერითი ნაკადით, ადგილობრივი ნაკადის აჩქარების ზონები ჩნდება მათი კონტურების ამოზნექილ მონაკვეთებზე. როდესაც თვითმფრინავის ფრენის სიჩქარე უახლოვდება ხმის სიჩქარეს, ჰაერის ადგილობრივი სიჩქარე ნაკადის აჩქარების ზონებში შეიძლება ოდნავ აღემატებოდეს ხმის სიჩქარეს (ნახ. 1a). აჩქარების ზონის გავლის შემდეგ, ნაკადი ნელდება, შოკის ტალღის გარდაუვალი წარმოქმნით (ეს არის ზებგერითი ნაკადების თვისება: ზებგერითიდან ქვებგერითზე გადასვლა ყოველთვის ხდება შეუწყვეტლად - დარტყმის ტალღის წარმოქმნით). ამ დარტყმითი ტალღების ინტენსივობა დაბალია - წნევის ვარდნა მათ ფრონტებზე მცირეა, მაგრამ ისინი წარმოიქმნება დაუყოვნებლივ, მრავლობითი, აპარატის ზედაპირის სხვადასხვა წერტილში და ერთად მკვეთრად ცვლის მისი ნაკადის ბუნებას, გაუარესებით. მისი ფრენის მახასიათებლებით: ფრთების ამწე ეცემა, საჰაერო საჭეები და ელერონები კარგავენ ეფექტურობას, აპარატი უმართავი ხდება და ეს ყველაფერი უკიდურესად არასტაბილურია, არის ძლიერი ვიბრაცია. ეს ფენომენი დასახელდა ტალღის კრიზისი. როდესაც აპარატის სიჩქარე ხდება ზებგერითი (> 1), ნაკადი კვლავ სტაბილური ხდება, თუმცა მისი ხასიათი ძირეულად იცვლება (ნახ. 1ბ).
 |
 |
| ბრინჯი. 1ა. აერაცია ხმის ნაკადთან ახლოს. | ბრინჯი. 1ბ. აერაცია ზებგერითი ნაკადით. |
შედარებით სქელი პროფილის ფრთებისთვის, ტალღის კრიზისის პირობებში, წნევის ცენტრი მკვეთრად იწევს უკან და თვითმფრინავის ცხვირი „მძიმდება“. ასეთი ფრთის მქონე პისტონის მებრძოლების პილოტები, რომლებიც ცდილობდნენ მაქსიმალური სიჩქარის განვითარებას დიდი სიმაღლიდან ჩაყვინთვისას. მაქსიმალური სიმძლავრე, „ბგერითი ბარიერის“ მიახლოებისას ისინი გახდნენ ტალღური კრიზისის მსხვერპლნი - ერთხელ მასში ჩაქრობის სიჩქარის გარეშე ჩაყვინთვიდან გამოსვლა შეუძლებელი იყო, რაც თავის მხრივ ძალიან რთულია ჩაყვინთვისას. რუსული ავიაციის ისტორიაში ჰორიზონტალური ფრენიდან ჩაყვინთვის ყველაზე ცნობილი შემთხვევაა ბახჩივანჯის კატასტროფა BI-1 რაკეტის მაქსიმალური სიჩქარით გამოცდის დროს. მეორე მსოფლიო ომის საუკეთესო სწორი ფრთების მებრძოლებს, როგორიცაა P-51 Mustang ან Me-109, ჰქონდათ ტალღის კრიზისი დიდ სიმაღლეებზე 700-750 კმ/სთ სიჩქარით. ამავდროულად, ამავე პერიოდის რეაქტიულ თვითმფრინავებს Messerschmitt Me.262 და Me.163 გააჩნდათ ფრთა, რომლის წყალობითაც მათ უპრობლემოდ განავითარეს 800 კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარე. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ დონის ფრენისას ტრადიციული პროპელერის მქონე თვითმფრინავს არ შეუძლია მიაღწიოს ხმის სიჩქარესთან მიახლოებულ სიჩქარეს, რადგან პროპელერის პირები შედიან ტალღის კრიზისის ზონაში და კარგავენ ეფექტურობას თვითმფრინავზე ბევრად ადრე. ზებგერითი პროპელერები საბერის პირებით შეუძლიათ ამ პრობლემის გადაჭრა, მაგრამ ამ მომენტშიასეთი ხრახნები აღმოჩნდება ძალიან რთული ტექნიკური და ძალიან ხმაურიანი, რის გამოც ისინი პრაქტიკაში არ გამოიყენება.
თანამედროვე ქვებგერითი თვითმფრინავი, რომელსაც აქვს საკრუიზო ფრენის სიჩქარე საკმარისად მიახლოებული ბგერის სიჩქარესთან (800 კმ/სთ-ზე მეტი), როგორც წესი, ხორციელდება ფრთებით და თხელი პროფილებით, რაც შესაძლებელს ხდის გადაიტანოს სიჩქარე, რომლითაც იწყება ტალღის კრიზისი უფრო მაღალზე. ღირებულებები. ზებგერითი თვითმფრინავები, რომლებმაც უნდა გაიარონ ტალღის კრიზისის მონაკვეთი ზებგერითი სიჩქარის მოპოვებისას, აქვთ სტრუქტურული განსხვავებები ქვებგერითისგან, რაც დაკავშირებულია როგორც ჰაერის ზებგერითი ნაკადის მახასიათებლებთან, ასევე იმ დატვირთვების გაძლების საჭიროებასთან, რომლებიც წარმოიქმნება დროს. ზებგერითი ფრენა და ტალღური კრიზისი, კერძოდ - სამკუთხა გეგმით, ფრთა ალმასის ფორმის ან სამკუთხა პროფილით.
- ქვებგერითი ფრენის სიჩქარით თავიდან უნდა იქნას აცილებული სიჩქარე, რომლითაც იწყება ტალღის კრიზისი (ეს სიჩქარე დამოკიდებულია თვითმფრინავის აეროდინამიკურ მახასიათებლებზე და ფრენის სიმაღლეზე);
- რეაქტიული თვითმფრინავით ქვებგერითიდან ზებგერით სიჩქარეზე გადასვლა უნდა განხორციელდეს რაც შეიძლება სწრაფად, ძრავის შემდგომი დამწვრობის გამოყენებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული ხანგრძლივი ფრენა ტალღის კრიზისის ზონაში.
ვადა ტალღის კრიზისიასევე ეხება წყალსატევებს, რომლებიც მოძრაობენ წყლის ზედაპირზე ტალღების სიჩქარესთან ახლოს. ტალღის კრიზისის განვითარება ართულებს სიჩქარის გაზრდას. გემის მიერ ტალღური კრიზისის დაძლევა ნიშნავს სრიალის რეჟიმში შესვლას (კორპუსის სრიალი წყლის ზედაპირზე).
ისტორიული ფაქტები
- პირველი პილოტი, რომელმაც კონტროლირებადი ფრენისას მიაღწია ზებგერით სიჩქარეს, იყო ამერიკელი საცდელი პილოტი ჩაკ იაგერი Bell X-1 ექსპერიმენტულ თვითმფრინავზე (სწორი ფრთით და სარაკეტო ძრავა XLR-11) აღწევს M=1.06 ნაზ ჩაყვინთვისას. ეს მოხდა 1947 წლის 14 ოქტომბერს.
- სსრკ-ში ხმის ბარიერი პირველად გადალახეს 1948 წლის 26 დეკემბერს სოკოლოვსკის, შემდეგ კი ფედოროვის მიერ, ფრენების დროს ექსპერიმენტული La-176 გამანადგურებლის შემცირებით.
- პირველი სამოქალაქო თვითმფრინავი, რომელმაც ხმის ბარიერი დაარღვია, იყო Douglas DC-8 სამგზავრო ლაინერი. 1961 წლის 21 აგვისტოს მან მიაღწია სიჩქარეს 1,012 მახი ანუ 1262 კმ/სთ 12496 მ სიმაღლიდან კონტროლირებადი ჩაყვინთვის დროს. ფრენა განხორციელდა ახალი ფრთის წინა კიდეების დიზაინის მონაცემების შეგროვების მიზნით.
- 1997 წლის 15 ოქტომბერს, თვითმფრინავში ხმის ბარიერის გარღვევიდან 50 წლის შემდეგ, ინგლისელმა ენდი გრინმა დაარღვია ხმის ბარიერი Thrust SSC მანქანაში.
- 2012 წლის 14 ოქტომბერს, ფელიქს ბაუმგარტნერი გახდა პირველი ადამიანი, რომელმაც გაარღვია ხმის ბარიერი ნებისმიერი მოტორიანი დახმარების გარეშე. მანქანა, თავისუფალ ვარდნაში 39 კილომეტრის სიმაღლიდან ხტუნვისას. თავისუფალ ვარდნაში მან მიაღწია სიჩქარეს 1342,8 კილომეტრ საათში.
იხილეთ ასევე
- თერმული ბარიერი (ჰიპერბგერითი თვითმფრინავის განვითარების პრობლემები)
შენიშვნები
ბმულები
- საჰაერო კოსმოსური ინჟინერიის თეორიული და საინჟინრო საფუძვლები.
ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.
ნახეთ, რა არის "ხმის ბარიერი" სხვა ლექსიკონებში:
ხმის ბარიერი, ავიაციაში სირთულეების მიზეზი ხმის სიჩქარეზე მაღლა ფრენის სიჩქარის გაზრდისას (SUPERSONIC SPEED). ხმის სიჩქარის მიახლოებისას, თვითმფრინავი განიცდის წევის მოულოდნელ ზრდას და აეროდინამიკური LIFT-ის დაკარგვას ... ... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი
ფენომენი, რომელიც ხდება თვითმფრინავის ან რაკეტის ფრენისას ატმოსფეროში ქვებგერითიდან ზებგერითი ფრენის სიჩქარეზე გადასვლის მომენტში. როდესაც თვითმფრინავის სიჩქარე უახლოვდება ხმის სიჩქარეს (1200 კმ/სთ), მის წინ ჰაერში ჩნდება თხელი უბანი, რომელშიც ... ... ტექნოლოგიის ენციკლოპედია
ხმის ბარიერი- garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: ინგლ. ბგერითი ბარიერი; ხმის ბარიერი vok. შალბარიერი, ვ; შალმაუერი, ფ რუს. ხმის ბარიერი, m pranc. barrière sonique, f; frontiere sonique, ვ; მრ დე ძე, მ … Fizikos Terminų žodynas
ხმის ბარიერი- garso barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus vertė). Aiškinamas bangų krize dėl staiga padidėjusio…… Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
რას ვფიქრობთ, როდესაც გვესმის გამოთქმა "ხმოვანი ბარიერი"? გარკვეული ზღვარი და რამაც შეიძლება სერიოზულად იმოქმედოს სმენაზე და კეთილდღეობაზე. ჩვეულებრივ ხმის ბარიერი კორელაციაშია საჰაერო სივრცის დაპყრობასთან და
ამ ბარიერის გადალახვამ შეიძლება გამოიწვიოს ქრონიკული დაავადებების, ტკივილის სინდრომების და ალერგიული რეაქციების განვითარების პროვოცირება. ეს წარმოდგენები სწორია თუ სტერეოტიპები? აქვთ თუ არა მათ ფაქტობრივი საფუძველი? რა არის ხმის ბარიერი? როგორ და რატომ ჩნდება? ეს ყველაფერი და ზოგიერთი დამატებითი ნიუანსი, ისევე როგორც ამ კონცეფციასთან დაკავშირებული ისტორიული ფაქტები, შევეცდებით გავარკვიოთ ამ სტატიაში.
ეს იდუმალი მეცნიერება არის აეროდინამიკა
აეროდინამიკის მეცნიერებაში, შექმნილია მოძრაობის თანმხლები ფენომენების ასახსნელად
თვითმფრინავი, არსებობს "ხმის ბარიერის" კონცეფცია. ეს არის ფენომენების სერია, რომელიც ხდება ზებგერითი თვითმფრინავების ან რაკეტების მოძრაობის დროს, რომლებიც მოძრაობენ ბგერის სიჩქარესთან ახლოს ან მეტი სიჩქარით.
რა არის შოკის ტალღა?
აპარატის ირგვლივ ზებგერითი დინების პროცესში ქარის გვირაბში წარმოიქმნება დარტყმითი ტალღა. მისი კვალი შეუიარაღებელი თვალითაც კი ჩანს. ადგილზე ისინი მონიშნულია ყვითელი ხაზით. დარტყმითი ტალღის კონუსის გარეთ, ყვითელი ხაზის წინ, ადგილზე, თვითმფრინავი არც კი ისმის. სიჩქარით, რომელიც აღემატება ხმას, სხეულები ექვემდებარება დინებას ხმის ნაკადის გარშემო, რაც იწვევს დარტყმის ტალღას. ეს შეიძლება არ იყოს მარტო, ეს დამოკიდებულია სხეულის ფორმაზე.
შოკის ტალღის ტრანსფორმაცია
დარტყმის ტალღის ფრონტს, რომელსაც ზოგჯერ დარტყმის ტალღას უწოდებენ, აქვს საკმაოდ მცირე სისქე, რაც, მიუხედავად ამისა, შესაძლებელს ხდის თვალყური ადევნოთ ნაკადის თვისებებში მკვეთრ ცვლილებებს, სხეულთან მიმართებაში მისი სიჩქარის შემცირებას და შესაბამისს. გაზის წნევისა და ტემპერატურის გაზრდა ნაკადში. ამ შემთხვევაში კინეტიკური ენერგია ნაწილობრივ გარდაიქმნება გაზის შიდა ენერგიად. ამ ცვლილებების რაოდენობა პირდაპირ დამოკიდებულია ზებგერითი დინების სიჩქარეზე. როდესაც დარტყმითი ტალღა შორდება აპარატს, წნევის ვარდნა მცირდება და დარტყმითი ტალღა გარდაიქმნება ბგერად. მას შეუძლია მიაღწიოს გარე დამკვირვებელს, რომელიც მოისმენს დამახასიათებელ ხმას, რომელიც აფეთქების მსგავსია. არსებობს მოსაზრება, რომ ეს იმაზე მეტყველებს, რომ მოწყობილობამ მიაღწია ხმის სიჩქარეს, როდესაც ხმის ბარიერი თვითმფრინავს უკან დარჩა.
რა ხდება სინამდვილეში?
ხმის ბარიერის გადალახვის ეგრეთ წოდებული მომენტი პრაქტიკაში არის დარტყმითი ტალღის გავლა თვითმფრინავის ძრავების მზარდი ხმაურით. ახლა დანადგარი წინ უსწრებს თანმხლებ ხმას, ასე რომ, ძრავის გუგუნი ისმის შემდეგ. სიჩქარის მიახლოება ხმის სიჩქარესთან შესაძლებელი გახდა მეორე მსოფლიო ომის დროს, მაგრამ ამავე დროს, მფრინავებმა აღნიშნეს განგაშის სიგნალები თვითმფრინავების ექსპლუატაციაში.
ომის დასრულების შემდეგ ბევრი თვითმფრინავის დიზაინერი და მფრინავი ცდილობდა ხმის სიჩქარის მიღწევას და ხმის ბარიერის გარღვევას, მაგრამ ბევრი ეს მცდელობა ტრაგიკულად დასრულდა. პესიმისტი მეცნიერები ამტკიცებდნენ, რომ ამ ზღვარს ვერ გადალახავდნენ. არავითარ შემთხვევაში ექსპერიმენტულად, მაგრამ მეცნიერულად, შესაძლებელი იყო „ხმოვანი ბარიერის“ ცნების ბუნების ახსნა და მისი დაძლევის გზების პოვნა.
უსაფრთხო ფრენები ტრანსონური და ზებგერითი სიჩქარით შესაძლებელია ტალღის კრიზისის თავიდან აცილების შემთხვევაში, რომლის წარმოქმნა დამოკიდებულია თვითმფრინავის აეროდინამიკურ პარამეტრებზე და ფრენის სიმაღლეზე. სიჩქარის ერთი დონიდან მეორეზე გადასვლა უნდა განხორციელდეს რაც შეიძლება სწრაფად, დამწვრობის შემდგომი გამოყენებით, რაც ხელს შეუწყობს ტალღის კრიზისის ზონაში ხანგრძლივი ფრენის თავიდან აცილებას. ტალღის კრიზისი, როგორც კონცეფცია, მოვიდა წყლის ტრანსპორტი. იგი წარმოიშვა გემების მოძრაობის მომენტში წყლის ზედაპირზე ტალღების სიჩქარესთან ახლოს. ტალღურ კრიზისში მოხვედრა იწვევს სიჩქარის გაზრდას და თუ ტალღის კრიზისის დაძლევა რაც შეიძლება მარტივია, მაშინ შეგიძლიათ წყლის ზედაპირზე სრიალის ან სრიალის რეჟიმში შეხვიდეთ.
ისტორია თვითმფრინავების მენეჯმენტში
პირველი ადამიანი, ვინც მიაღწია ზებგერითი ფრენის სიჩქარეს ექსპერიმენტულ თვითმფრინავში, არის ამერიკელი მფრინავი ჩაკ იიგერი. მისი მიღწევა ისტორიაში აღინიშნება 1947 წლის 14 ოქტომბერს. სსრკ-ს ტერიტორიაზე ხმის ბარიერი გადალახეს 1948 წლის 26 დეკემბერს სოკოლოვსკიმ და ფედოროვმა, რომლებმაც გამოცდილი მებრძოლი დაფრინავდნენ.
მშვიდობიანი მოსახლეობისგან სამგზავრო ლაინერმა Douglas DC-8-მ გაარღვია ხმის ბარიერი, რომელმაც 1961 წლის 21 აგვისტოს მიაღწია 1.012 მახ სიჩქარეს, ანუ 1262 კმ/სთ. მისია იყო მონაცემების შეგროვება ფრთის დიზაინისთვის. თვითმფრინავებს შორის მსოფლიო რეკორდი დაამყარა ჰიპერბგერითი ჰაერი მიწა-აერობალისტური რაკეტით, რომელიც ემსახურება. რუსული არმია. 31,2 კილომეტრის სიმაღლეზე რაკეტამ მიაღწია 6389 კმ/სთ სიჩქარეს.
ჰაერში ხმის ბარიერის გარღვევიდან 50 წლის შემდეგ ინგლისელმა ენდი გრინმა მსგავსი მიღწევა მანქანაში გააკეთა. თავისუფალ ვარდნაში რეკორდის მოხსნა სცადა ამერიკელმა ჯო კიტინგერმა, რომელმაც 31,5 კილომეტრის სიმაღლე დაიპყრო. დღეს, 2012 წლის 14 ოქტომბერს, ფელიქს ბაუმგარტნერმა დაამყარა მსოფლიო რეკორდი, ავტომობილის დახმარების გარეშე, თავისუფალ ვარდნაში 39 კილომეტრის სიმაღლიდან, დაარღვია ხმის ბარიერი. ამავე დროს მისმა სიჩქარემ საათში 1342,8 კილომეტრს მიაღწია.
ხმის ბარიერის ყველაზე უჩვეულო რღვევა
უცნაურია ფიქრი, მაგრამ მსოფლიოში პირველი გამოგონება, რომელმაც ეს ზღვარი გადალახა, იყო ჩვეულებრივი მათრახი, რომელიც გამოიგონეს ძველმა ჩინელებმა თითქმის 7 ათასი წლის წინ. თითქმის მყისიერი ფოტოგრაფიის გამოგონებამდე, 1927 წელს, არავის ეჭვი არ ეპარებოდა, რომ მათრახის დაჭერა მინიატურული ხმოვანი ბუმი იყო. მკვეთრი რხევა ქმნის მარყუჟს და სიჩქარე მკვეთრად იზრდება, რაც ადასტურებს დაწკაპუნებას. ხმის ბარიერი გადალახულია დაახლოებით 1200 კმ/სთ სიჩქარით.
ყველაზე ხმაურიანი ქალაქის საიდუმლო
გასაკვირი არ არის, რომ პატარა ქალაქების მაცხოვრებლები შოკში არიან, როდესაც პირველად ხედავენ დედაქალაქს. ტრანსპორტის სიმრავლე, ასობით რესტორანი და გასართობი ცენტრებიდაბნეული და ჩვეული ჩიხიდან გამორთვა. გაზაფხულის დასაწყისი დედაქალაქში ჩვეულებრივ თარიღდება აპრილით და არა მეამბოხე ქარბუქი მარტით. აპრილში ცა მოწმენდილია, მიედინება ნაკადულები და იხსნება კვირტები. გრძელი ზამთრით დაღლილი ხალხი ფართოდ ხსნის ფანჯრებს მზისკენ და ქუჩის ხმაური იფეთქებს სახლებში. ჩიტები ყრუდ ჭიკჭიკებენ ქუჩაში, მხატვრები მღერიან, მხიარული სტუდენტები ლექსებს კითხულობენ, რომ აღარაფერი ვთქვათ საცობებში და მეტროში ხმაურზე. ჰიგიენის დეპარტამენტის თანამშრომლები აღნიშნავენ, რომ ხმაურიან ქალაქში დიდხანს ყოფნა არაჯანსაღია. დედაქალაქის ხმის ფონი ტრანსპორტისგან შედგება,
საავიაციო, სამრეწველო და საყოფაცხოვრებო ხმაური. ყველაზე მავნე მხოლოდ მანქანის ხმაურია, რადგან თვითმფრინავები საკმარისად მაღლა დაფრინავენ და საწარმოების ხმაური იშლება მათ შენობებში. განსაკუთრებით გადატვირთულ მაგისტრალებზე მანქანების მუდმივი გუგუნი ყველა დასაშვებ ნორმას ორჯერ აჭარბებს. როგორ გადაილახება ხმოვანი ბარიერი დედაქალაქში? მოსკოვი საშიშია ბგერების სიმრავლის გამო, ამიტომ დედაქალაქის მაცხოვრებლები ხმაურის ჩასახშობად ორმაგი მინის ფანჯრებს აყენებენ.
როგორ ირღვევა ხმის ბარიერი?
1947 წლამდე არ არსებობდა რეალური მონაცემები იმ თვითმფრინავის კაბინაში მყოფი ადამიანის კეთილდღეობის შესახებ, რომელიც ხმაზე სწრაფად დაფრინავს. როგორც გაირკვა, ხმის ბარიერის გარღვევას გარკვეული ძალა და გამბედაობა სჭირდება. ფრენის დროს ირკვევა, რომ გადარჩენის გარანტიები არ არსებობს. პროფესიონალ პილოტსაც კი არ შეუძლია დანამდვილებით თქვას, გაუძლებს თუ არა თვითმფრინავის დიზაინი ელემენტების შეტევას. რამდენიმე წუთში თვითმფრინავი უბრალოდ დაიშლება. რა ხსნის ამას? უნდა აღინიშნოს, რომ ქვებგერითი სიჩქარით მოძრაობა ქმნის აკუსტიკურ ტალღებს, რომლებიც წრეებად იფანტება ჩამოვარდნილი ქვისგან. ზებგერითი სიჩქარე აღაგზნებს დარტყმის ტალღებს და მიწაზე მდგარ ადამიანს ესმის აფეთქების მსგავსი ხმა. ძლიერის გარეშე კომპიუტერებირთული იყო რთული ამოცანების ამოხსნა და ქარის გვირაბებში აფეთქების მოდელებს უნდა დაეყრდნო. ზოგჯერ, თვითმფრინავის არასაკმარისი აჩქარებით, დარტყმის ტალღა აღწევს ისეთ ძლიერებას, რომ ფანჯრები ფრინავს იმ სახლებიდან, რომლებზეც თვითმფრინავი დაფრინავს. ყველა ვერ შეძლებს ხმის ბარიერის გადალახვას, რადგან ამ მომენტში მთელი სტრუქტურა ირყევა, აპარატის სამაგრებმა შეიძლება მნიშვნელოვანი ზიანი მიაყენოს. აქედან გამომდინარე, კარგი ჯანმრთელობა და ემოციური სტაბილურობა ძალიან მნიშვნელოვანია პილოტებისთვის. თუ ფრენა გლუვია და ხმის ბარიერი რაც შეიძლება სწრაფად გადაილახება, მაშინ არც პილოტი და არც შესაძლო მგზავრები არ განიცდიან განსაკუთრებულ უსიამოვნო შეგრძნებებს. სპეციალურად ხმის ბარიერის დასაპყრობად, 1946 წლის იანვარში აშენდა კვლევითი თვითმფრინავი. აპარატის შექმნა თავდაცვის სამინისტროს ბრძანებით იყო ინიცირებული, მაგრამ იარაღის ნაცვლად, იგი ივსებოდა სამეცნიერო აღჭურვილობით, რომელიც აკონტროლებდა მექანიზმებისა და ინსტრუმენტების მუშაობას. ეს თვითმფრინავი თანამედროვეს ჰგავდა საკრუიზო რაკეტაჩაშენებული სარაკეტო ძრავით. საჰაერო ხომალდის მიერ ხმის ბარიერის გადალახვა მოხდა, როდესაც მაქსიმალური სიჩქარე 2736 კმ/სთ.
ბგერის სიჩქარის დაპყრობის სიტყვიერი და მატერიალური ძეგლები
ხმის ბარიერის დარღვევის მიღწევები დღეს ძალიან ფასდება. ასე რომ, თვითმფრინავი, რომელზედაც ჩაკ იგერმა პირველად დაძლია, ახლა გამოფენილია ეროვნულ საჰაერო და კოსმოსურ მუზეუმში, რომელიც მდებარეობს ვაშინგტონში. მაგრამ ტექნიკური მახასიათებლებიადამიანის ეს გამოგონება თავად პილოტის დამსახურების გარეშე ცოტათი ღირდა. ჩაკ იეგერმა გაიარა ფრენის სკოლა და იბრძოდა ევროპაში, რის შემდეგაც ინგლისში დაბრუნდა. ფრენის უსამართლო შეჩერებამ არ დაარღვია იეგერის სული და მან შეხვედრა დანიშნა ევროპის ჯარების მთავარსარდალთან. ომის დასრულებამდე დარჩენილ წლებში იეგერმა მონაწილეობა მიიღო 64 გაფრენაში, რომლის დროსაც ჩამოაგდო 13 თვითმფრინავი. ჩაკ იაგერი სამშობლოში კაპიტნის წოდებით დაბრუნდა. მისი მახასიათებლები მიუთითებს ფენომენალურ ინტუიციაზე, წარმოუდგენელ სიმშვიდესა და გამძლეობაზე კრიტიკულ სიტუაციებში. არაერთხელ, იეგერმა დაამყარა რეკორდები თავის თვითმფრინავში. მისი შემდგომი კარიერა იყო საჰაერო ძალებში, სადაც ამზადებდა პილოტებს. AT ბოლოჯერჩაკ იეგერმა 74 წლის ასაკში დაარღვია ხმის ბარიერი, რაც იყო მისი ფრენის ისტორიის ორმოცდაათი წლისთავი და 1997 წ.
თვითმფრინავების შემქმნელების რთული ამოცანები
მსოფლიოში ცნობილი MiG-15 თვითმფრინავების შექმნა დაიწყო იმ დროს, როდესაც დეველოპერებმა გააცნობიერეს, რომ შეუძლებელი იყო დაფუძნებული ყოფილიყო მხოლოდ ხმის ბარიერის გარღვევაზე, მაგრამ რთული ტექნიკური პრობლემები უნდა მოგვარდეს. შედეგად, მანქანა შეიქმნა იმდენად წარმატებული, რომ მისი მოდიფიკაციები მიიღეს სხვადასხვა ქვეყნებმა. რამდენიმე განსხვავებული დიზაინის ბიურო შევიდა ერთგვარ კონკურენტულ ბრძოლაში, რომლის პრიზი იყო პატენტი ყველაზე წარმატებული და ფუნქციონალური თვითმფრინავისთვის. შეიმუშავეს თვითმფრინავი ფრთებით, რაც რევოლუცია იყო მათ დიზაინში. იდეალური აპარატი უნდა იყოს ძლიერი, სწრაფი და წარმოუდგენლად მდგრადი ნებისმიერი გარეგანი დაზიანების მიმართ. თვითმფრინავის ფრთები გახდა ელემენტი, რომელიც დაეხმარა მათ ხმის სიჩქარის გასამმაგებლად. გარდა ამისა, იგი განაგრძობდა ზრდას, რაც აიხსნებოდა ძრავის სიმძლავრის ზრდით, ინოვაციური მასალების გამოყენებით და აეროდინამიკური პარამეტრების ოპტიმიზაციით. ხმის ბარიერის გარღვევა არაპროფესიონალისთვისაც კი შესაძლებელი და რეალური გახდა, მაგრამ ამის გამო ნაკლებად სახიფათო არ ხდება, ამიტომ ნებისმიერმა ექსტრემალურმა მაძიებელმა გონივრულად უნდა შეაფასოს თავისი ძლიერი მხარეები, სანამ ასეთ ექსპერიმენტზე გადაწყვეტს.
რატომ არღვევს თვითმფრინავი ხმის ბარიერს ფეთქებადი პოპის თანხლებით? და რა არის "ხმოვანი ბარიერი"?
„ბამბასთან“ არის გაუგებრობა, რომელიც გამოწვეულია ტერმინის „ხმოვანი ბარიერის“ გაუგებრობით. ამ "ტაშს" სათანადოდ უწოდებენ "სონიკ ბუმს". ზებგერითი სიჩქარით მოძრავი თვითმფრინავი ქმნის დარტყმის ტალღებს, ჰაერის წნევის მატებებს მიმდებარე ჰაერში. გამარტივებულად, ეს ტალღები შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც თვითმფრინავის ფრენის თანმხლები კონუსი, წვეროთი, როგორც ეს იყო, მიბმული ფიუზელაჟის წინა ნაწილზე და გენერატორები, რომლებიც მიმართულია თვითმფრინავის მოძრაობის წინააღმდეგ და საკმაოდ შორს ვრცელდება, მაგალითად. , დედამიწის ზედაპირზე.
როდესაც ამ წარმოსახვითი კონუსის საზღვარი, რომელიც აღნიშნავს მთავარი ხმის ტალღის წინა მხარეს, აღწევს ადამიანის ყურამდე, მაშინ მკვეთრი წნევის ნახტომი ყურის მიერ აღიქმება, როგორც პოპ. ბგერითი ბუმი, როგორც დამაგრებული, თან ახლავს თვითმფრინავის მთელ ფრენას, იმ პირობით, რომ თვითმფრინავი საკმარისად სწრაფად მოძრაობს, თუმცა მუდმივი სიჩქარით. მეორეს მხრივ, ბამბა, როგორც ჩანს, არის მთავარი ხმის დარტყმის ტალღის გავლა დედამიწის ზედაპირზე ფიქსირებულ წერტილზე, სადაც, მაგალითად, მსმენელი მდებარეობს.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ ზებგერითი თვითმფრინავი მუდმივი, მაგრამ ზებგერითი სიჩქარით დაიწყებდა მსმენელზე წინ და უკან ფრენას, მაშინ ტაშის ხმა ისმოდა ყოველ ჯერზე, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, რაც თვითმფრინავი გადაფრინდა მსმენელზე საკმაოდ ახლო მანძილზე.
აეროდინამიკაში „ხმის ბარიერს“ ეწოდება ჰაერის წინააღმდეგობის მკვეთრი ნახტომი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც თვითმფრინავი აღწევს გარკვეულ სასაზღვრო სიჩქარეს ხმის სიჩქარესთან ახლოს. როდესაც ეს სიჩქარე მიიღწევა, თვითმფრინავის ირგვლივ ჰაერის ნაკადის ბუნება მკვეთრად იცვლება, რაც ერთ დროს ძალიან ართულებდა ზებგერითი სიჩქარის მიღწევას. ჩვეულებრივ, ქვებგერითი თვითმფრინავს არ შეუძლია მდგრადი ფრენა ხმაზე უფრო სწრაფად, რაც არ უნდა აჩქარდეს - ის უბრალოდ დაკარგავს კონტროლს და დაიშლება.
ხმის ბარიერის დასაძლევად მეცნიერებს სპეციალური აეროდინამიკური პროფილის მქონე ფრთის შემუშავება და სხვა ხრიკების მოფიქრება მოუწიათ. საინტერესოა, რომ თანამედროვე ზებგერითი თვითმფრინავის პილოტმა კარგად იცის მისი თვითმფრინავის მიერ ხმის ბარიერის „გადალახვა“: ზებგერით ნაკადზე გადასვლისას იგრძნობა „აეროდინამიკური ზემოქმედება“ და დამახასიათებელი „ნახტომები“ კონტროლირებად. მაგრამ ეს პროცესები პირდაპირ არ არის დაკავშირებული ადგილზე არსებულ „პოპებთან“.
სანამ თვითმფრინავი არღვევს ხმის ბარიერს, შეიძლება წარმოიქმნას უჩვეულო ღრუბელი, რომლის წარმომავლობა ჯერ კიდევ უცნობია. ყველაზე პოპულარული ჰიპოთეზის მიხედვით, თვითმფრინავის სიახლოვეს ადგილი აქვს წნევის ვარდნას და ე.წ პრანდტლ-გლაუერტის სინგულარობარასაც მოჰყვება ტენიანი ჰაერიდან წყლის წვეთების კონდენსაცია. სინამდვილეში, კონდენსატი შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ მოცემულ სურათებში ...
დააწკაპუნეთ სურათზე გასადიდებლად.
ოფიციალურად, პირველმა მფრინავმა აშშ-დან ჩაკ იეგერმა, ზებგერითი სიჩქარე დაძლია. რეკორდი დამყარდა 1957 წლის 14/10-ზე Bell X-1-ზე, რომელიც სპეციალურად ამ მიზნით 1946 წლის დასაწყისში იყო შექმნილი Bell Aircraft-ის მიერ. თვითმფრინავი დამზადდა სამხედროების ბრძანებით, მაგრამ საერთო არაფერი ჰქონდა საომარი მოქმედებების წარმოებასთან. მანქანა ფაქტიურად გადაჭედილი იყო კვლევითი აღჭურვილობით. გარეგნულად Bell X-1 თანამედროვე საკრუიზო რაკეტას წააგავდა.
საცდელი პილოტი ჩაკ იეგერი
პილოტი 1923 წელს 13 თებერვალს. სკოლის დამთავრების შემდეგ ახალგაზრდა მამაკაცი მაშინვე შევიდა ფრენის სკოლაში, რის შემდეგაც მას ევროპაში ბრძოლა მოუწია. საფრენოსნო კარიერის დასაწყისშივე მფრინავმა მოახერხა მესერშმიტ-109-ის ჩამოგდება, მაგრამ მოგვიანებით თვითონ საფრანგეთის ცაზე დამარცხდა და იძულებული გახდა პარაშუტით დაეშვა.
პილოტი პარტიზანებმა აიყვანეს, მაგრამ კონტრდაზვერვამ ის ფრენისგან ამოიღო. აღშფოთებულმა ჩაკმა დანიშნა შეხვედრა ეიზენჰაუერთან, რომელიც მეთაურობდა მოკავშირე ძალები. მან დაუჯერა ახალგაზრდას და, როგორც იქნა, უშედეგოდ: მამაცმა პილოტმა მოახერხა კიდევ 13 თვითმფრინავის ჩამოგდება ომის დასრულებამდე.
იეგერი სახლში დაბრუნდა შესანიშნავი ჩანაწერით, მახასიათებლებით, ჯილდოებით, კაპიტნის რანგში. ამან ხელი შეუწყო პილოტის ჩართვას ტესტერების სპეციალურ ჯგუფში, რომლებიც იმ დროს ასტრონავტებივით ფრთხილად იყვნენ შერჩეული. ჩაკის თვითმფრინავი მეუღლის პატივსაცემად, მომხიბვლელი გლენი გახდა. თვითმფრინავი აღჭურვილი იყო ერთი რეაქტიული ძრავით და გაშვებული იყო B-52 ბომბდამშენიდან.
ფრთიან მანქანაზე პილოტმა არაერთხელ დაამყარა სიჩქარის რეკორდები: 1947 წლის ბოლოს მან პირველად დაამყარა წინა სიმაღლის რეკორდი (21372 მ), ხოლო 1953 წელს მან მოახერხა მოწყობილობის დაშლა თითქმის 2800 კმ / სთ-მდე, ანუ 2.5. M (ხმის სიჩქარე იზომება "მაქსში", გერმანელი ფილოსოფოსის, ინჟინრის სახელით; 1 M დაახლოებით უდრის 1200 კმ/სთ-ს). იეგერი გადადგა პენსიაზე, როგორც ბრიგადის გენერალი 1975 წელს, მან შეძლო მონაწილეობა მიეღო ვიეტნამის ომსა და კორეაში ბრძოლებში.
სსრკ შორს ვერ დარჩებოდა ხმის ბარიერის დაძლევის მცდელობებს; რამდენიმე საპროექტო ბიურო ერთდროულად (ლავოჩკინი, იაკოვლევი, მიკოიანი) მონაწილეობდა თვითმფრინავის მომზადებაში, რომელიც ხმაზე უფრო სწრაფად უნდა ფრენა. ასეთი პატივი დაეცა La-176 თვითმფრინავს, ლავოჩკინის "კომპანიიდან". მანქანა სრულად მომზადდა ფრენისთვის 1948 წელს, დეკემბერში. და 26-ში, პოლკოვნიკმა ფედოროვმა გადალახა ყბადაღებული ბარიერი და აჩქარდა ჩაყვინთვისას. მოგვიანებით პილოტმა მიიღო საბჭოთა კავშირის გმირის წოდება.
