Pasti ramai yang pernah mendengar tentang penghalang bunyi misteri yang diatasi oleh pejuang dan pengebom, serta peluru berpandu supersonik. Apa jenis penghalang ini, dapat dilihat secara visual dan apa yang menyebabkan bunyi letupan kuat?
Apakah penghalang bunyi?
Penghalang bunyi dalam bidang aerodinamik - ini adalah kesulitan teknikal yang timbul akibat fenomena yang berkaitan dengan pergerakan pesawat pada kelajuan yang sama atau lebih besar daripada kelajuan suara.
Anda perlu memahami bahawa ini bukan halangan sebenar yang harus diatasi oleh kapal terbang, seperti semacam tembok yang tidak kelihatan, melainkan konsep yang abstrak. Ia timbul ketika penerbangan hanya memikirkan pesawat yang boleh bergerak dengan kelajuan tinggi - supersonik. Bahkan ramai yang menegaskan bahawa hasil tersebut tidak dapat dicapai.
Berapakah kelajuan bunyi?
Kelajuan suara adalah kelajuan gelombang elastik yang merambat dalam medium tertentu. Penunjuk ini berbeza-beza bergantung pada persekitaran. Contohnya, kelajuan bunyi di udara - 331 m / s atau 1191.6 km / j.
Mengatasi kepantasan suara
Bagaimana halangan suara diatasi? Pesawat berlepas dan secara beransur-ansur memecut semakin banyak. Aliran udara supersonik mengalir di sekelilingnya, akibatnya busur terbentuk di hidung gelombang kejutan. Mungkin ada beberapa, bergantung pada bentuk pesawat.
Di kawasan ini, tekanan dan ketumpatan udara meningkat dengan mendadak. Pada saat pesawat melebihi kelajuan suara, ia melewati kawasan ini dan suara pop yang kuat muncul, yang terlihat seperti tembakan. Juruterbang di kokpit tidak mendengar sebarang bunyi - dia belajar untuk mengatasi halangan suara hanya dengan sensor khas. Perubahan dalam pengurusan pesawat juga dapat dilihat.
Pop letupan yang kuat adalah ledakan sonik. Ia dapat didengar berdiri di permukaan bumi ketika pesawat terbang dengan kelajuan supersonik di dekatnya. Gelombang kejutan yang terbentuknya dapat dilihat secara visual dalam bentuk kerucut yang mengiringi pesawat. Bahagian atas kerucut terletak di busur. Gelombang merambat dari jarak jauh.
Khabarnya seseorang yang berdiri di atas tanah mengambil batas-batas kerucut khayalan yang diberikan. Lompatan tekanan yang tajam dianggap sebagai kapas yang meletup. Dari saat mengatasi halangan, kejutan akustik sentiasa mengiringi pesawat. Namun, kapas akan terdengar setiap kali terbang di atas titik tetap di permukaan.
Oleh kerana pesawat bergerak lebih pantas daripada suara, pertama pemerhati akan mendengar bunyi letupan dan hanya selepas itu bunyi enjin.
Fakta menarik: mengatasi penghalang suara sering dikaitkan dengan munculnya awan putih di bahagian ekor pesawat. Namun, ia tidak ada kaitan dengan penghalang suara. Kami bercakap mengenai kesan Prandtl-Glauert - pemeluwapan kelembapan tepat di belakang kapal terbang yang bergerak.
Isu Penerbangan Supersonik
Tidak kira seberapa normal pesawat memecut, ia tidak akan dapat terbang dengan kelajuan supersonik dalam jangka masa yang lama. Pesawat subsonik lebih lancar dan lebih bulat. Dan ketika terbang dengan kelajuan supersonik, keadaan aerodinamik lain muncul.
Rintangan udara meningkat dengan mendadak, badan pesawat menjadi panas kerana geseran. Akibatnya, pesawat biasa akan kehilangan kawalan yang stabil dan mungkin mula jatuh tepat di udara.
Penerbangan supersonik yang dikembangkan secara aktif bermula pada tahun 50-60an. Pesawat supersonik pertama yang dihasilkan secara besar-besaran adalah pesawat tempur F-100 Super Saber Amerika Utara. Model ini pertama kali terbang pada tahun 1953.
Pesawat supersonik buatan dan penumpang yang melakukan penerbangan tetap Tetapi hanya ada 2 daripadanya: Soviet Tu-144 dan Concorde Inggeris-Perancis.
Kelebihan pesawat tersebut adalah mengatasi jarak jauh dalam jangka masa yang singkat. Juga, pesawat supersonik bergerak pada ketinggian yang lebih tinggi daripada pesawat konvensional. Oleh itu, ruang udara tidak dimuat. Tetapi penggunaannya segera ditinggalkan kerana beberapa kekurangan:
- gelombang kejutan;
- penggunaan bahan api yang tinggi;
- kerumitan operasi;
- bunyi di lapangan terbang.
Ledakan kuat adalah lonjakan tekanan yang tajam di depan pesawat, yang berlaku ketika pesawat mula bergerak dengan kelajuan supersonik (ia mengatasi penghalang suara). Gelombang kejutan di hadapan pesawat menyebarkan berbentuk kerucut. Seseorang yang memerhatikan penerbangan pesawat mendengar suara pop ketika gelombang ini mencapainya, dan hanya selepas itu mesin dapat berfungsi. Gelombang kejutan sentiasa mengiringi pesawat dengan kelajuan supersonik.Walau bagaimanapun, pop akan didengar hanya semasa perjalanan pesawat pada titik tertentu - berhampiran pemerhati.
