確かに多くの人が、戦闘機や爆撃機が克服する神秘的な防音壁や超音速ミサイルについて聞いたことがあります。この障壁は何ですか、それは視覚的に見ることができますか、そして大きな爆発音の原因は何ですか?
遮音とは?
防音壁 空気力学の分野では、これらは音速以上の速度での航空機の動きに関連する現象の結果として発生する技術的な問題です。
これは、飛行機が乗り越えなければならない実際の障害ではなく、ある種の目に見えない壁ではなく、抽象的な概念であることを理解する必要があります。それは、航空が高速で移動できる航空機-超音速のみを考えていたときに発生しました。多くはそのような結果の達成不可能性を主張した。
音速はどれくらいですか?
音速は、弾性波が特定の媒体を伝播する速度です。この指標は環境によって異なります。例えば、 空気中の音速-331 m / sまたは1191.6 km / h.
音速の克服
音の壁はどのように克服されますか?飛行機は離陸し、だんだんと加速していきます。超音速空気流がその周りを流れ、その結果、鼻に弓が形成されます 衝撃波。航空機の形状によっては、いくつかある場合があります。
この領域では、空気の圧力と密度が急激に上昇します。飛行機が音速を超えると、このエリアを通過し、ショットのような大きなポップ音が出ます。コックピットのパイロットは音が聞こえません-彼は特別なセンサーによってのみ遮音壁を克服することを学びます。航空機管理の変更も顕著です。
大きな爆発的なポップはソニックブームです。飛行機が近くで超音速で飛行しているとき、それは地表に立って聞こえます。それが形成する衝撃波は、航空機に付随する円錐の形で視覚的に表すことができます。コーンの上部は船首にあります。波はそこから長距離を伝播します。
地面に立っている人の噂は、与えられた架空の円錐の境界を拾います。圧力の急激な上昇は爆発性の綿として認識されます。障壁を乗り越えた瞬間から、音響衝撃が航空機に常に付随します。ただし、綿は表面の定点を飛行するたびに聞こえます。
飛行機は音よりも速く動くので、最初に観測者はポップを聞き、その後初めてエンジン音が聞こえます。
興味深い事実:遮音壁の克服は、航空機の尾部に白い雲が現れることと関連していることがよくあります。ただし、防音壁とは関係ありません。これはPrandtl-Gloert効果です-動く飛行機のすぐ後ろの結露。
超音速飛行の問題
飛行機がどれほど正常に加速しても、超音速で長時間飛行することはできません。亜音速機はより滑らかで丸みを帯びています。そして、超音速で飛行すると、他の空力条件が発生します。
空気抵抗が急激に増加し、摩擦により機体が発熱します。その結果、普通の航空機は安定した操縦を失い、空中ですぐに崩壊し始めるかもしれません。
活発に開発された超音速航空は、50-60年代に始まりました。大量生産された最初の超音速機は、北米のF-100スーパーセイバー戦闘機でした。このモデルは1953年に初飛行しました。
通常の飛行を行った超音速航空機を作成しました。しかし、ソビエトのTu-144と英語とフランス語のコンコルドの2つしかありませんでした。
このような航空機の利点は、短距離で長距離を克服することです。また、超音速機は従来機よりも高い高度で移動します。したがって、空域は読み込まれません。しかし、それらの使用はすぐにいくつかの欠点のために放棄されました:
- 衝撃波;
- 燃料消費量が多い;
- 操作の複雑さ;
- 離着陸場の騒音。
大きな音は、飛行機が超音速で動き始めたときに発生する、飛行機の前での急激な圧力の急上昇です(音の壁を乗り越えます)。機体前方の衝撃波は円錐状に伝播します。飛行機の飛行を観察している人は、この波が飛行機に到達するとポップ音が聞こえ、その後になって初めてエンジンが作動します。衝撃波は常に超音速で飛行機を伴います。ただし、ポップは、オブザーバーに近い特定のポイントで航空機の通過中にのみ聞こえます。