(uneori mai mult de unul, în funcție de forma corpului). Fotografia prezintă unde de șoc generate la vârful fuselajului modelului, pe marginile de față și de fugă ale aripii și la capătul din spate al modelului.
În fața unei unde de șoc (uneori numită și undă de șoc), care are o grosime foarte mică (fracții de mm), modificările cardinale ale proprietăților fluxului apar aproape brusc - viteza acesteia în raport cu corp scade și devine subsonică, presiunea în flux și temperatura gazului cresc brusc. O parte din energia cinetică a fluxului este transformată în energia internă a gazului. Toate aceste modificări sunt mai mari, cu cât viteza fluxului supersonic este mai mare. La viteze hipersonice(Mach 5 și mai sus), temperatura gazului ajunge la câteva mii de grade, ceea ce creează probleme serioase vehiculelor care se deplasează la astfel de viteze (de exemplu, naveta Columbia s-a prăbușit la 1 februarie 2003 din cauza deteriorării învelișului de protecție termică care a avut loc în timpul zbor).
Frontul undei de șoc, pe măsură ce se îndepărtează de aparat, capătă treptat o formă conică aproape obișnuită, căderea de presiune de-a lungul acestuia scade odată cu creșterea distanței de la vârful conului, iar unda de șoc se transformă într-o undă sonoră. Unghiul dintre axa și generatria conului este legat de numărul Mach prin relația:
Când acest val ajunge la un observator, care se află, de exemplu, pe Pământ, el aude un sunet puternic, asemănător unei explozii. O concepție greșită comună este că aceasta este o consecință a aeronavei care atinge viteza sunetului sau „ruperea barierei sunetului”. De fapt, în acest moment, pe lângă observator trece o undă de șoc, care însoțește constant aeronava care se deplasează cu viteză supersonică. De obicei, imediat după „pop”, observatorul poate auzi zumzetul motoarelor aeronavei, care nu se aude înainte de trecerea undei de șoc, deoarece aeronava se mișcă mai repede decât sunetele emise de ea. O observație foarte similară are loc în timpul zborului subsonic - o aeronavă care zboară deasupra unui observator la o altitudine mare (mai mult de 1 km) nu se aude sau, mai degrabă, o auzim cu întârziere: direcția către sursa de sunet nu coincide cu direcția către aeronava vizibilă pentru observator de la sol.
criza valului
Criza valului - o schimbare a naturii fluxului aeronave fluxul de aer atunci când viteza de zbor se apropie de viteza sunetului, însoțită, de regulă, de o deteriorare a caracteristicilor aerodinamice ale aparatului - o creștere a rezistenței, o scădere a portanței, apariția vibrațiilor etc.
Deja în timpul celui de-al doilea război mondial, viteza luptătorilor a început să se apropie de viteza sunetului. În același timp, piloții au început uneori să observe fenomene de neînțeles și amenințătoare care apar cu mașinile lor atunci când zboară la viteze maxime. Raportul emoționant al pilotului US Air Force către comandantul său, generalul Arnold, a fost păstrat:
„Domnule, avioanele noastre sunt deja foarte stricte acum. Dacă există mașini cu viteze și mai mari, nu le vom putea zbura. Săptămâna trecută m-am scufundat pe Me-109 în Mustang-ul meu. Avionul meu s-a cutremurat ca un ciocan pneumatic și a încetat să se supună cârmelor. Nu l-am putut scoate din scufundare. La doar trei sute de metri de sol, cu greu am nivelat mașina...”.
După război, când mulți designeri de avioane și piloți de testare au făcut încercări persistente de a atinge o notă semnificativă din punct de vedere psihologic - viteza sunetului, aceste fenomene de neînțeles au devenit norma și multe dintre aceste încercări s-au încheiat tragic. Aceasta a dat naștere la expresia nu atât de mistică „barieră a sunetului” (fr. mur du son, Limba germana Schallmauer- perete de sunet). Pesimiștii au susținut că este imposibil să se depășească această limită, deși pasionații, riscându-și viața, au încercat în mod repetat să facă acest lucru. Dezvoltarea ideilor științifice despre mișcarea supersonică a gazului a făcut posibilă nu numai explicarea naturii „barierei sunetului”, ci și găsirea mijloacelor de depășire a acesteia.
Cu fluxul subsonic în jurul fuselajului, aripii și cozii aeronavei, pe secțiunile convexe ale contururilor lor apar zone de accelerare a fluxului local. Când viteza de zbor a unei aeronave se apropie de viteza sunetului, viteza locală a aerului în zonele de accelerare a fluxului poate depăși ușor viteza sunetului (Fig. 1a). După ce a depășit zona de accelerație, curgerea încetinește, cu formarea inevitabilă a unei unde de șoc (aceasta este proprietatea fluxurilor supersonice: trecerea de la viteza supersonică la viteza subsonică are loc întotdeauna discontinuu - cu formarea unei unde de șoc). Intensitatea acestor unde de șoc este scăzută - căderea de presiune pe fronturile lor este mică, dar ele apar imediat într-o multitudine, în diferite puncte de pe suprafața aparatului și împreună schimbă brusc natura curgerii acestuia, cu o deteriorare. în caracteristicile sale de zbor: ridicarea aripilor scade, cârmele de aer și eleroanele își pierd eficacitatea, aparatul devine incontrolabil și toate acestea sunt extrem de instabile, există o vibrație puternică. Acest fenomen a fost numit criza valului. Când viteza aparatului devine supersonică ( > 1), fluxul devine din nou stabil, deși caracterul său se schimbă fundamental (Fig. 1b).
 |
 |
| Orez. 1a. Aerowing aproape de fluxul de sunet. | Orez. 1b. Aerowing în flux supersonic. |
Pentru aripile cu profil relativ gros, în condițiile unei crize de valuri, centrul presiunii se deplasează brusc înapoi, iar nasul aeronavei „devine mai greu”. Piloți de luptători cu piston cu o astfel de aripă, care au încercat să dezvolte viteza maximă într-o scufundare de la o înălțime mare până la putere maxima, când s-au apropiat de „bariera sonică” au devenit victime ale unei crize de valuri - odată ajunse în ea, era imposibil să ieși dintr-o scufundare fără viteza de stingere, ceea ce la rândul său este foarte greu de făcut într-o scufundare. Cel mai faimos caz de scufundare dintr-un zbor orizontal din istoria aviației ruse este dezastrul Bakhchivandzhi în timpul testării rachetei BI-1 la viteză maximă. Cei mai buni luptători cu aripi drepte din al Doilea Război Mondial, precum P-51 Mustang sau Me-109, au avut o criză de valuri la altitudini mari la viteze de 700-750 km/h. În același timp, avioanele Messerschmitt Me.262 și Me.163 din aceeași perioadă au avut o aripă înclinată, datorită căreia au dezvoltat viteze de peste 800 km/h fără probleme. De asemenea, trebuie menționat că o aeronavă cu o elice tradițională în zbor la nivel nu poate atinge viteze apropiate de viteza sunetului, deoarece palele elicei intră în zona de criză a valurilor și își pierd eficiența mult mai devreme decât aeronava. Elicele supersonice cu lame de sabie pot rezolva această problemă, dar mai departe acest moment astfel de șuruburi se dovedesc a fi prea complexe din punct de vedere tehnic și foarte zgomotoase, motiv pentru care nu sunt folosite în practică.
Aeronavele subsonice moderne cu o viteză de zbor de croazieră suficient de apropiată de viteza sonică (peste 800 km/h) sunt de obicei efectuate cu aripi înclinate și cu profiluri subțiri, ceea ce face posibilă deplasarea vitezei cu care începe o criză a valurilor spre mai mare. valorile. Aeronavele supersonice, care trebuie să treacă printr-o secțiune de criză a valurilor atunci când câștigă viteză supersonică, prezintă diferențe structurale față de cele subsonice, asociate atât cu caracteristicile fluxului supersonic al mediului aerian, cât și cu nevoia de a rezista la sarcinile care apar în timpul zborul supersonic și criza valurilor, în special - în plan triunghiular, o aripă cu un profil în formă de romb sau triunghiular.
- la viteze de zbor subsonice, trebuie evitate vitezele la care începe o criză a valurilor (aceste viteze depind de caracteristicile aerodinamice ale aeronavei și de altitudinea de zbor);
- trecerea de la viteza subsonică la cea supersonică a aeronavelor cu reacție ar trebui efectuată cât mai repede posibil, folosind postcombustionarea motorului, pentru a evita un zbor lung în zona de criză a valurilor.
Termen criza valului se aplică și ambarcațiunilor care se deplasează cu viteze apropiate de viteza valurilor de la suprafața apei. Dezvoltarea unei crize a valurilor face dificilă creșterea vitezei. Depășirea crizei valurilor de către navă înseamnă intrarea în modul de planare (alunecarea carenei pe suprafața apei).
Fapte istorice
- Primul pilot care a atins viteza supersonică în zbor controlat a fost pilotul de testare american Chuck Yeager pe aeronava experimentală Bell X-1 (cu aripă dreaptă și motor rachetă XLR-11) ajungând la M=1,06 într-o scufundare blândă. S-a întâmplat pe 14 octombrie 1947.
- În URSS, bariera sunetului a fost depășită pentru prima dată pe 26 decembrie 1948 de către Sokolovsky, iar apoi de către Fedorov, în zboruri cu o scădere a unui avion de luptă experimental La-176.
- Prima aeronavă civilă care a spart bariera sunetului a fost linia de pasageri Douglas DC-8. La 21 august 1961, a atins o viteză de 1.012 Mach sau 1262 km/h în timpul unei scufundări controlate de la o înălțime de 12496 m. Zborul a fost întreprins pentru a colecta date pentru proiectarea noilor margini de avans ale aripilor.
- Pe 15 octombrie 1997, la 50 de ani după ce a spart bariera sunetului într-un avion, englezul Andy Green a spart bariera sonoră într-o mașină Thrust SSC.
- Pe 14 octombrie 2012, Felix Baumgartner a devenit prima persoană care a spart bariera sunetului fără ajutorul vreunui motor. vehicul, în cădere liberă în timp ce sări de la o înălțime de 39 de kilometri. În cădere liberă, a atins o viteză de 1342,8 kilometri pe oră.
Vezi si
- Bariera termică (probleme în dezvoltarea aeronavelor hipersonice)
Note
Legături
- Fundamentele teoretice și de inginerie ale ingineriei aerospațiale.
Fundația Wikimedia. 2010 .
Vedeți ce este „Sound Barrier” în alte dicționare:
BARIERĂ SUNETĂR, cauza dificultăților în aviație la creșterea vitezei de zbor peste viteza sunetului (VITEREA SUPERSONICĂ). Apropiindu-se de viteza sunetului, aeronava se confruntă cu o creștere neașteptată a rezistenței și o pierdere a LIFT aerodinamică ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic
Un fenomen care are loc în timpul zborului unei aeronave sau al unei rachete în momentul trecerii de la viteza de zbor subsonică la supersonică în atmosferă. Când viteza aeronavei se apropie de viteza sunetului (1200 km/h), în aer apare o zonă subțire, în care ... ... Enciclopedia tehnologiei
bariera de sunet- garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. bariera sonică; bariera sunetului vok. Schallbarriere, f; Schallmauer, f rus. bariera sunetului, m pranc. barrière sonique, f; frontiere sonique, f; mur de son, m … Fizikos terminų žodynas
bariera de sunet- 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 și branduolinės technikos terminų žodynas
La ce ne gândim când auzim expresia „barieră a sunetului”? O anumită limită și care poate afecta grav auzul și bunăstarea. De obicei bariera sonoră este corelată cu cucerirea spațiului aerian și
Depășirea acestei bariere poate provoca dezvoltarea unor boli cronice, sindroame dureroase și reacții alergice. Sunt aceste percepții corecte sau sunt stereotipuri? Au ele o bază faptică? Ce este o barieră de sunet? Cum și de ce apare? Toate acestea și unele nuanțe suplimentare, precum și fapte istorice legate de acest concept, vom încerca să aflăm în acest articol.
Această știință misterioasă este aerodinamica
În știința aerodinamicii, conceput pentru a explica fenomenele care însoțesc mișcarea
aeronave, există conceptul de „barieră fonică”. Aceasta este o serie de fenomene care apar în timpul mișcării aeronavelor supersonice sau a rachetelor care se mișcă la viteze apropiate de viteza sunetului sau mai mare.
Ce este o undă de șoc?
În procesul de curgere supersonică în jurul aparatului, apare o undă de șoc în tunelul de vânt. Urmele sale pot fi văzute chiar și cu ochiul liber. Pe sol sunt marcate cu o linie galbenă. În afara conului undei de șoc, în fața liniei galbene, la sol, avionul nici măcar nu se aude. La o viteză care depășește sunetul, corpurile sunt supuse unui flux în jurul fluxului de sunet, care atrage după sine o undă de șoc. Poate să nu fie singur, în funcție de forma corpului.
Transformarea undelor de șoc
Frontul undei de șoc, care este uneori numit undă de șoc, are o grosime destul de mică, care, totuși, face posibilă urmărirea modificărilor bruște ale proprietăților fluxului, o scădere a vitezei sale în raport cu corp și o corespunzătoare. creșterea presiunii și temperaturii gazului din flux. În acest caz, energia cinetică este parțial convertită în energia internă a gazului. Numărul acestor modificări depinde direct de viteza fluxului supersonic. Pe măsură ce unda de șoc se îndepărtează de aparat, scăderea presiunii scade și unda de șoc este transformată în sunet. Ea poate ajunge la un observator din exterior care va auzi un sunet caracteristic asemănător unei explozii. Există o opinie că acest lucru indică faptul că dispozitivul a atins viteza sunetului, atunci când bariera sonoră este lăsată în urmă de avion.
Ce se întâmplă cu adevărat?
Așa-numitul moment al depășirii barierei sunetului în practică este trecerea unei unde de șoc cu un zgomot tot mai mare de motoare de aeronave. Acum unitatea este înaintea sunetului însoțitor, așa că zgomotul motorului se va auzi după el. Apropierea vitezei de viteza sunetului a devenit posibilă în timpul celui de-al doilea război mondial, dar, în același timp, piloții au observat semnale de alarmă în operarea aeronavelor.
După sfârșitul războiului, mulți designeri și piloți de avioane au căutat să atingă viteza sunetului și să spargă bariera sunetului, dar multe dintre aceste încercări s-au încheiat tragic. Oamenii de știință pesimiști au susținut că această limită nu poate fi depășită. În nici un caz experimental, ci științific, a fost posibil să explicăm natura conceptului de „barieră a sunetului” și să găsim modalități de a o depăși.
Zborurile sigure la viteze transonice și supersonice sunt posibile dacă se evită o criză a valurilor, a cărei apariție depinde de parametrii aerodinamici ai aeronavei și de altitudinea zborului. Tranzițiile de la un nivel de viteză la altul ar trebui să fie efectuate cât mai repede posibil folosind post-ardere, ceea ce va ajuta la evitarea unui zbor lung în zona de criză a valurilor. De la care a venit criza valului ca concept transport pe apă. A apărut în momentul deplasării navelor cu o viteză apropiată de viteza valurilor de la suprafața apei. Intrarea într-o criză a valurilor presupune o dificultate în creșterea vitezei, iar dacă este cât se poate de simplu să depășești criza valurilor, atunci poți intra în modul de alunecare sau alunecare pe suprafața apei.
Istorie în managementul aeronavelor
Prima persoană care a atins viteza de zbor supersonică într-un avion experimental este pilotul american Chuck Yeager. Realizarea sa este remarcată în istorie pe 14 octombrie 1947. Pe teritoriul URSS, bariera sunetului a fost depășită la 26 decembrie 1948 de Sokolovsky și Fedorov, care au zburat cu un luptător experimentat.
Dintre civili, linia de pasageri Douglas DC-8 a spart bariera sunetului, care la 21 august 1961 a atins o viteză de 1.012 Mach, sau 1262 km/h. Misiunea a fost de a colecta date pentru proiectarea aripilor. În rândul aeronavelor, recordul mondial a fost stabilit de o rachetă aerobalistică aer-sol hipersonică, care este în serviciu cu armata rusă. La o altitudine de 31,2 kilometri, racheta a atins o viteză de 6389 km/h.
La 50 de ani după ce a spart bariera sunetului din aer, englezul Andy Green a realizat o realizare similară într-o mașină. În cădere liberă, americanul Joe Kittinger a încercat să doboare recordul, care a cucerit o înălțime de 31,5 kilometri. Astăzi, pe 14 octombrie 2012, Felix Baumgartner a stabilit un record mondial, fără ajutorul unui vehicul, într-o cădere liberă de la o înălțime de 39 de kilometri, spargând bariera sunetului. În același timp, viteza sa a ajuns la 1342,8 kilometri pe oră.
Cea mai neobișnuită spargere a barierei sunetului
Este ciudat de gândit, dar prima invenție din lume care a depășit această limită a fost biciul obișnuit, care a fost inventat de vechii chinezi acum aproape 7 mii de ani. Aproape până la inventarea fotografiei instant în 1927, nimeni nu bănuia că pocnitul unui bici era un boom sonic în miniatură. Un leagăn ascuțit formează o buclă, iar viteza crește brusc, ceea ce confirmă clicul. Bariera sonoră este depășită la o viteză de aproximativ 1200 km/h.
Misterul celui mai zgomotos oraș
Nu e de mirare că locuitorii orașelor mici sunt șocați când văd capitala pentru prima dată. Abundență de transport, sute de restaurante și centre de divertismentîncurcă și scoate din rutina obișnuită. Începutul primăverii în capitală este de obicei datat aprilie, nu viscolul rebel martie. În aprilie, cerul este senin, pâraiele curg și mugurii se deschid. Oamenii, obosiți de iarna lungă, deschid larg ferestrele spre soare, iar zgomotul străzii izbucnește în case. Păsările ciripesc asurzitor pe stradă, artiștii cântă, studenții veseli recită poezii, ca să nu mai vorbim de zgomotul din ambuteiajele și din metrou. Angajații departamentelor de igienă notează că a fi într-un oraș zgomotos pentru o perioadă lungă de timp este nesănătos. Fundalul sonor al capitalei este format din transport,
zgomot din aviație, industrial și casnic. Cel mai dăunător este doar zgomotul mașinii, deoarece avioanele zboară suficient de sus, iar zgomotul de la întreprinderi este dizolvat în clădirile lor. Zumzetul constant al mașinilor pe autostrăzile deosebit de aglomerate depășește de două ori toate normele permise. Cum se depășește bariera sunetului în capitală? Moscova este periculoasă din cauza abundenței de sunete, așa că locuitorii capitalei instalează ferestre cu geam termopan pentru a înăbuși zgomotul.
Cum se depășește bariera sunetului?
Până în 1947, nu existau date reale despre bunăstarea unei persoane în cabina unui avion care zboară mai repede decât sunetul. După cum sa dovedit, spargerea barierei sunetului necesită o anumită putere și curaj. În timpul zborului devine clar că nu există garanții de supraviețuire. Nici măcar un pilot profesionist nu poate spune cu siguranță dacă designul aeronavei va rezista la atacul elementelor. În câteva minute, avionul se poate prăbuși pur și simplu. Ce explică asta? Trebuie remarcat faptul că mișcarea la viteză subsonică creează unde acustice care se împrăștie ca niște cercuri dintr-o piatră căzută. Viteza supersonică excită unde de șoc, iar o persoană care stă pe pământ aude un sunet similar cu o explozie. Fara puternic calculatoare a fost dificil de rezolvat cele complexe și a trebuit să se bazeze pe modele de suflare în tunelurile de vânt. Uneori, cu o accelerație insuficientă a aeronavei, unda de șoc atinge o asemenea putere încât ferestrele zboară din casele peste care zboară aeronava. Nu toată lumea va putea depăși bariera acustică, deoarece în acest moment întreaga structură se scutură, elementele de fixare ale aparatului pot suferi daune semnificative. Prin urmare, sănătatea bună și stabilitatea emoțională sunt atât de importante pentru piloți. Dacă zborul este lin, iar bariera de sunet este depășită cât mai repede posibil, atunci nici pilotul, nici eventualii pasageri nu vor simți senzații deosebit de neplăcute. În special pentru cucerirea barierei sunetului, în ianuarie 1946 a fost construită o aeronavă de cercetare. Crearea mașinii a fost inițiată printr-un ordin al Ministerului Apărării, dar în loc de arme, aceasta a fost umplută cu echipamente științifice care monitorizează funcționarea mecanismelor și instrumentelor. Acest avion arăta ca un modern rachetă de croazieră cu motor rachetă încorporat. Depășirea barierei sunetului de către o aeronavă s-a produs când viteza maxima 2736 km/h.
Monumente verbale și materiale ale cuceririi vitezei sunetului
Realizările în depășirea barierei sunetului sunt foarte apreciate astăzi. Așadar, avionul cu care Chuck Yeager l-a depășit pentru prima dată este acum expus la Muzeul Național al Aerului și Spațiului, care se află în Washington. Dar specificatii tehnice această invenție umană ar valora puțin fără meritul pilotului însuși. Chuck Yeager a urmat școala de zbor și a luptat în Europa, după care s-a întors în Anglia. Suspendarea nedreaptă de la zbor nu a rupt spiritul lui Yeager și a obținut o numire la comandantul șef al trupelor Europei. În anii care au rămas înainte de sfârșitul războiului, Yeager a participat la 64 de ieșiri, în timpul cărora a doborât 13 avioane. Chuck Yeager s-a întors în patria sa cu gradul de căpitan. Caracteristicile sale indică o intuiție fenomenală, un calm incredibil și rezistență în situații critice. De mai multe ori, Yeager a stabilit recorduri în avionul său. Cariera sa ulterioară a fost în Forțele Aeriene, unde a pregătit piloți. LA ultima data Chuck Yeager a spart bariera sunetului la vârsta de 74 de ani, care a fost cea de-a cincizecea aniversare a istoriei zborului său și în 1997.
Sarcini complexe ale creatorilor de avioane
Avioanele de renume mondial MiG-15 au început să fie create într-un moment în care dezvoltatorii și-au dat seama că era imposibil să se bazeze doar pe spargerea barierei sunetului, dar problemele tehnice complexe ar trebui rezolvate. Drept urmare, o mașină a fost creată cu atât de mult succes încât modificările sale au fost adoptate de diferite țări. Mai multe birouri de proiectare diferite au intrat într-un fel de luptă competitivă, al cărei premiu a fost un brevet pentru cea mai de succes și funcțională aeronave. Avioane dezvoltate cu aripi înclinate, ceea ce a reprezentat o revoluție în designul lor. Aparatul ideal ar trebui să fie puternic, rapid și incredibil de rezistent la orice daune externe. Aripile înclinate ale aeronavei au devenit un element care le-a ajutat să tripleze viteza sunetului. Mai departe, a continuat să crească, ceea ce s-a explicat prin creșterea puterii motorului, utilizarea materialelor inovatoare și optimizarea parametrilor aerodinamici. Spargerea barierei sunetului a devenit posibilă și reală chiar și pentru un non-profesionist, dar nu devine mai puțin periculoasă din această cauză, așa că orice căutător extrem ar trebui să-și evalueze în mod sensibil punctele forte înainte de a se decide asupra unui astfel de experiment.
De ce un avion sparge bariera sunetului însoțit de un pop exploziv? Și ce este o „barieră a sunetului”?
Există o neînțelegere cu „bumbac” cauzată de o înțelegere greșită a termenului „barieră fonică”. Acest „clap” se numește în mod corespunzător „sonic boom”. O aeronavă care se deplasează cu viteză supersonică creează unde de șoc, crește presiunea aerului în aerul înconjurător. Simplist, aceste unde pot fi imaginate ca un con care însoțește zborul unei aeronave, cu un vârf, parcă, legat de partea din față a fuzelajului și generatoare direcționate împotriva mișcării aeronavei și care se propagă destul de departe, de exemplu , la suprafața pământului.
Când limita acestui con imaginar, care denotă partea din față a undei sonore principale, ajunge la urechea umană, atunci un salt brusc de presiune este perceput de ureche ca un pop. Boom-ul sonic, ca unul legat, însoțește întregul zbor al aeronavei, cu condiția ca aeronava să se miște suficient de repede, deși cu o viteză constantă. Bumbacul, pe de altă parte, pare să fie trecerea undei de șoc sonore principale peste un punct fix de pe suprafața pământului, unde, de exemplu, se află ascultătorul.
Cu alte cuvinte, dacă o aeronavă supersonică cu o viteză constantă, dar supersonică începea să zboare înainte și înapoi deasupra ascultătorului, atunci bătaia s-ar auzi de fiecare dată, la ceva timp după ce aeronava a zburat deasupra ascultătorului la o distanță destul de apropiată.
O „barieră a sunetului” în aerodinamică se numește un salt brusc al rezistenței aerului care apare atunci când o aeronavă atinge o anumită viteză la limită apropiată de viteza sunetului. Când se atinge această viteză, natura fluxului de aer din jurul aeronavei se schimbă dramatic, ceea ce la un moment dat a făcut foarte dificilă atingerea vitezelor supersonice. O aeronavă convențională, subsonică, nu este capabilă să zboare sustenabil mai repede decât sunetul, indiferent de modul în care este accelerată - pur și simplu își va pierde controlul și se va prăbuși.
Pentru a depăși bariera sunetului, oamenii de știință au fost nevoiți să dezvolte o aripă cu un profil aerodinamic special și să vină cu alte trucuri. Este interesant că pilotul unei aeronave supersonice moderne este bine conștient de „depășirea” barierei sunetului de către aeronava sa: atunci când trece la un flux supersonic, se simt un „impact aerodinamic” și „sărituri” caracteristice în controlabilitate. Dar aceste procese nu sunt direct legate de „pops” de pe teren.
Înainte ca avionul să spargă bariera sunetului, se poate forma un nor neobișnuit, a cărui origine încă nu este clară. Potrivit celei mai populare ipoteze, există o cădere de presiune în apropierea aeronavei și o așa-numită Singularitatea Prandtl-Glauert urmată de condensarea picăturilor de apă din aerul umed. De fapt, puteți vedea condensul în imaginile de mai jos...
Click pe poza pentru a o mari.
Oficial, primul pilot din SUA, Chuck Yeager, a depășit viteza supersonică. Recordul a fost stabilit pe 14.10.1957 pe Bell X-1, care a fost special conceput în acest scop la începutul anului 1946 de către Bell Aircraft. Aeronava a fost fabricată la ordinul armatei, dar nu a avut nimic de-a face cu desfășurarea ostilităților. Mașina era literalmente plină de echipamente de cercetare. În exterior, Bell X-1 semăna cu o rachetă de croazieră modernă.
Pilotul de testare Chuck Yeager
Pilot în 1923 13 februarie. După absolvirea școlii, tânărul a intrat imediat în școala de zbor, după care a trebuit să lupte în Europa. La începutul carierei sale de zbor, pilotul a reușit să doboare Messerschmitt-109, dar mai târziu el însuși a fost învins pe cerul francez și a fost forțat să se parașute.
Pilotul a fost preluat de partizani, dar contrainformații l-au scos din zbor. Revoltat, Chuck și-a asigurat o întâlnire cu Eisenhower, care a comandat forțele aliate. L-a crezut pe tânăr și, după cum s-a dovedit, nu în zadar: curajosul pilot a reușit să doboare încă 13 avioane înainte de sfârșitul războiului.
Yeager s-a întors acasă cu un palmares excelent, caracteristici, premii, în grad de căpitan. Acest lucru a contribuit la includerea pilotului într-o echipă specială de testeri, care la acea vreme erau selectați la fel de atent ca astronauții. Avionul lui Chuck a devenit Captivating Glenys, în onoarea soției sale. Aeronava a fost echipată cu un motor cu reacție și a fost lansată dintr-un bombardier B-52.
Pe o mașină cu aripi, pilotul a stabilit recorduri de viteză de mai multe ori: la sfârșitul anului 1947, a doborât pentru prima dată recordul anterior de altitudine (21372 m), iar în 1953 a reușit să disperseze dispozitivul la aproape 2800 km/h, sau 2,5. M (viteza sunetului se măsoară în „max”, numit după filozoful german, inginer; 1 M este aproximativ egal cu 1200 km/h). Yeager s-a retras ca general de brigadă în 1975, după ce a reușit să ia parte la războiul din Vietnam și luptele din Coreea.
URSS nu a putut să stea departe de încercările de a depăși bariera sunetului; mai multe birouri de proiectare simultan (Lavochkin, Yakovlev, Mikoyan) au participat la pregătirea unei aeronave care trebuia să zboare mai repede decât sunetul. O astfel de onoare i-a revenit aeronavei La-176, de la „compania” lui Lavochkin. Mașina a fost complet pregătită pentru zboruri în 1948, în decembrie. Și pe 26, colonelul Fedorov a depășit bariera notorie, accelerând într-o scufundare. Mai târziu, pilotul a primit titlul de Erou al Uniunii Sovietice.
