Сигурно су многи чули за мистериозну звучну баријеру коју борци и бомбардери превазилазе, као и надзвучне ракете. Шта је то баријера, да ли се може видети визуелно и шта изазива гласан експлозиван звук?
Шта је звучна баријера?
Звучна баријера у области аеродинамике - то су техничке потешкоће које настају као последица појава повезаних са кретањем ваздухоплова брзином која је једнака или већа од брзине звука.
Морате схватити да то није стварна препрека коју авион мора да преброди, као нека врста невидљивог зида, већ апстрактни концепт. Настала је у време када је авијација само размишљала о летелицама које могу да путују великом брзином - надзвучном. Многи су чак инсистирали на неодрживости таквих резултата.
Колика је брзина звука?
Брзина звука је брзина којом се еластични таласи шире у одређеном медијуму. Овај индикатор варира у зависности од окружења. На пример, брзина звука у ваздуху - 331 м / с или 1191,6 км / х.
Превазилажење брзине звука
Како се звучна баријера превазилази? Авион се полијеће и постепено убрзава све више и више. Надзвучни ваздушни ток тече око ње, услед чега се ствара лук у носу ударни талас. Може их бити неколико, зависно од облика авиона.
У овом подручју притисак и густина ваздуха нагло расте. У тренутку када авион прекорачи брзину звука, пролази кроз ово подручје и појављује се гласан поп звук, који изгледа као хитац. Пилот у пилотској кабини не чује ниједан звук - о превазилажењу звучне баријере уче само посебним сензорима. Промене у управљању авионима су такође приметне.
Гласан експлозивни поп је звучан бум. Може се чути како стоји на површини земље када авион лети суперзвучним брзинама у близини. Ударни таласи које формира могу се визуелно представити у облику конуса који прати ваздухоплов. Врх конуса налази се у прамцу. Валови се шире од ње на велике удаљености.
Гласине о особи која стоји на земљи оцртавају границе датог конуса. Нагли скок притиска доживљава се као експлозивни памук. Од тренутка преласка баријере, зракоплов непрестано прати акустични шок. Међутим, памук ће се чути сваки пут када лети преко фиксне тачке на површини.
Пошто се авион креће брже од звука, посматрач ће прво чути поп, а тек након тога звук мотора.
Интересантна чињеница: превазилажење звучне баријере често је повезано са појавом бијелог облака у дијелу репа зракоплова. Међутим, то нема никакве везе са звучном баријером. Говоримо о ефекту Прандтл-Глауерт - кондензацији влаге одмах иза летећег авиона.
Питања о надзвучном лету
Без обзира колико нормално авион убрзава, неће моћи дуго летети надзвучном брзином. Подзвучни авиони су глаткији и заобљенији. А када лете надзвучном брзином, настају други аеродинамични услови.
Отпор ваздуха се нагло повећава, тело авиона се загрева услед трења. Као резултат тога, обичан ваздухоплов ће изгубити стабилну контролу и може почети да се руши тачно у ваздуху.
Активно развијена надзвучна авијација почела је 50-60-их година. Први надзвучни авион који је масовно произведен био је северноамерички борбени авион Ф-100 Супер Сабре. Овај модел је први пут полетео 1953. године.
Створен и путнички надзвучни авион, који је обављао редовне летове. Али било их је само 2: совјетски Ту-144 и енглеско-француски Цонцорде.
Предност таквих летјелица је да у кратком временском периоду превазиђе велике удаљености. Такође, надзвучни авион креће се на већој надморској висини од класичних. Према томе, ваздушни простор није оптерећен. Али њихова употреба је убрзо напуштена због неколико недостатака:
- ударни талас;
- велика потрошња горива;
- сложеност рада;
- шум над аеродромом.
Гласан прасак је нагли скок притиска испред авиона, који се догађа када се авион почне кретати надзвучном брзином (прелази звучну баријеру). Шок талас испред авиона пропагира конусни облик. Особа која посматра лет авиона чује поп када тај талас дође до њега, а тек након тога мотор може да ради. Шок талас непрестано прати авион суперзвучном брзином.Међутим, попови ће се чути само током проласка летелице у одређеној тачки - у близини посматрача.
