Sigurno su mnogi čuli za tajanstvenu zvučnu barijeru koju borci i bombarderi svladavaju, kao i nadzvučne rakete. Što je to barijera, može li se to vidjeti vizualno i što uzrokuje glasan eksplozivni zvuk?
Što je zvučna barijera?
Zvučna barijera u području aerodinamike to su tehničke poteškoće koje nastaju kao rezultat pojava povezanih s kretanjem zrakoplova brzinom jednakom ili većom od brzine zvuka.
Morate shvatiti da to nije stvarna prepreka koju zrakoplov mora svladati, poput nekakvog nevidljivog zida, već apstraktni koncept. Nastao je u vrijeme kada je zrakoplovstvo samo mislilo na zrakoplove koji mogu putovati velikom brzinom - nadzvučno. Mnogi su čak inzistirali na neodrživosti takvih rezultata.
Kolika je brzina zvuka?
Brzina zvuka je brzina kojom se elastični valovi šire u određenom mediju. Ovaj indikator varira ovisno o okruženju. Na primjer, brzina zvuka u zraku - 331 m / s ili 1191,6 km / h.
Prevladavanje brzine zvuka
Kako se prevladava zvučna barijera? Avion se polijeće i postupno ubrzava sve više i više. Nadzvučni struja zraka teče oko nje, uslijed čega nastaje luk u nosu udarni val, Može ih biti nekoliko, ovisno o obliku zrakoplova.
U tom području pritisak i gustoća zraka naglo raste. U trenutku kada avion premaši brzinu zvuka, prolazi kroz ovo područje i pojavljuje se glasan pop zvuk, koji izgleda kao hitac. Pilot u pilotskoj kabini ne čuje nikakve zvukove - o prevladavanju zvučne barijere uči samo posebnim senzorima. Promjene u upravljanju zrakoplovima su također primjetne.
Glasan eksplozivni pop zvučan je bum. Može se čuti kako stoji na površini zemlje kada avion leti superzvučnim brzinama u blizini. Udarni valovi koje stvara mogu se vizualno prikazati u obliku stošca koji prati zrakoplov. Vrh konusa nalazi se u pramcu. Valovi se šire od njega na velike udaljenosti.
Glasina o osobi koja stoji na zemlji pokupi granice danog imaginarnog konusa. Nagli skok pritiska doživljava se kao eksplozivni pamuk. Od trenutka prevladavanja barijere zrakoplov neprestano prati akustični šok. Međutim, pamuk će se čuti svaki put kad leti preko fiksne točke na površini.
Budući da se avion kreće brže od zvuka, promatrač će prvo čuti pop, a tek nakon toga zvuk motora.
Zanimljiva činjenica: prevladavanje zvučne barijere često je povezano s pojavom bijelog oblaka u repnom dijelu zrakoplova. Međutim, to nema nikakve veze sa zvučnom barijerom. To je efekt Prandtl-Gloerta - kondenzacija vlage odmah iza pokretnog aviona.
Pitanja o nadzvučnom letu
Bez obzira koliko normalno avion ubrzava, neće moći dugo letjeti nadzvučnom brzinom. Subsonski zrakoplovi su glatkiji i zaobljeniji. A kad lete nadzvučnom brzinom, nastaju drugi aerodinamični uvjeti.
Otpor zraka naglo se povećava, tijelo zrakoplova zagrijava se zbog trenja. Kao rezultat toga, običan zrakoplov će izgubiti stabilnu kontrolu i može se početi srušiti upravo u zraku.
Aktivno razvijeno nadzvučno zrakoplovstvo počelo je 50-60-ih godina. Prvi nadzvučni zrakoplov koji se masovno proizvodio bio je sjevernoamerički borac F-100 Super Saber. Ovaj je model prvi put poletio 1953. godine.
Stvoren i putnički nadzvučni zrakoplov, koji je obavljao redovite letove. Ali bilo ih je samo 2: sovjetski Tu-144 i englesko-francuski Concorde.
Prednost takvih zrakoplova je prevladavanje velikih udaljenosti u kratkom vremenu. Također, nadzvučni zrakoplov kreće se na većoj nadmorskoj visini od konvencionalnih. Prema tome, zračni prostor nije opterećen. No, njihova upotreba ubrzo je napuštena zbog nekoliko nedostataka:
- udarni val;
- velika potrošnja goriva;
- složenost rada;
- buka iznad aerodroma.
Glasan prasak je oštar skok pritiska ispred ravnine, koji se događa kada se avion počne kretati nadzvučnom brzinom (prevladava zvučnu barijeru). Šok val ispred zrakoplova propagira stožastog oblika. Osoba koja promatra let aviona čuje pop kada taj val dosegne i tek tada motor može raditi. Šok val stalno prati avion superzvučnom brzinom.Međutim, popovi će se čuti samo tijekom prolaska zrakoplova u određenoj točki - u blizini promatrača.
