Bizonyára sokan hallottak a rejtélyes hanggátról, amelyet a harcosok és a bombázók legyőznek, valamint a szuperszonikus rakétákról. Mi ez a gát, látható-e vizuálisan, és mi okozza a hangos robbanásveszélyt?
Mi a hanggát?
Hanggát az aerodinamika területén - ezek olyan műszaki nehézségek, amelyek egy repülőgépnek a hangsebességgel egyenlő vagy annál nagyobb sebességgel történő mozgásával kapcsolatos jelenségek eredményeként merülnek fel.
Meg kell értenie, hogy ez nem egy igazi akadály, amelyet a repülőgépnek át kell küzdenie, mint valamilyen láthatatlan fal, hanem inkább egy elvont fogalom. Abban az időben merült fel, amikor a repülés csak olyan repülőgépekre gondolt, amelyek nagy sebességgel - szuperszonikusan - tudnak közlekedni. Sokan még ragaszkodtak az ilyen eredmények elérhetetlenségéhez.
Mekkora a hangsebesség?
A hangsebesség az a sebesség, amellyel az elasztikus hullámok terjednek egy adott közegben. Ez a mutató a környezettől függően változik. Például, a hangsebesség a levegőben - 331 m / s vagy 1191,6 km / h.
A hangsebesség leküzdése
Hogyan lehet legyőzni a hang akadályt? A repülőgép felszáll és fokozatosan egyre gyorsul. Szuperszonikus légáram áramlik körülötte, amelynek eredményeként orrban íj képződik sokkhullám. A repülőgép alakjától függően több lehet.
Ezen a területen a levegő nyomása és sűrűsége hirtelen megemelkedik. Abban az időben, amikor a sík meghaladja a hangsebességet, áthalad ezen a területen, és hangos pop hang jelenik meg, amely lövésnek tűnik. A pilótafülkében a pilóta nem hall hangot - csak a speciális érzékelők segítségével tanulja meg a hanghatár akadályainak leküzdéséről. A légijármű-vezetés változásai szintén észrevehetők.
A hangos robbanásveszélyes hang hangzik. Hallható a föld felszínén álló helyzetben, amikor a sík a közelben szuperszonikus sebességgel repül. A formált lökéshullámok vizuálisan ábrázolhatók a repülőgépet kísérő kúp formájában. A kúp teteje az íjban található. A hullámok nagy távolságokon terjednek belőle.
A földön álló ember pletykája felveszi egy adott képzeletbeli kúp határait. Az éles nyomás-ugrást robbanásveszélyes pamutnak tekintik. Az akadály átlépésének pillanatától kezdve akusztikus sokk kíséri a repülőgépet. A pamut azonban minden alkalommal hallható, amikor egy rögzített ponton repül a felületen.
Mivel a sík gyorsabban mozog, mint a hang, az megfigyelő először egy előugrást hall, majd csak a motor zaját.
Érdekes tény: a hanggát leküzdése gyakran összekapcsolódik egy fehér felhő megjelenésével a repülőgép farokszakaszában. Ennek azonban semmi köze nincs a hanghatárhoz. Ez a Prandtl-Gloert hatás - nedvességkondenzáció közvetlenül a mozgó repülőgép mögött.
Szuperszonikus repülési kérdések
Nem számít, mennyire normális egy sík gyorsulása, a szuperszonikus sebességgel sokáig nem tud repülni. A szubszonikus repülőgépek simább és lekerekített. És ha szuperszonikus sebességgel repülnek, más aerodinamikai feltételek is felmerülnek.
A levegőellenállás hirtelen növekszik, a repülőgép testje súrlódás miatt felmelegszik. Ennek eredményeként egy közönséges repülőgép elveszíti stabil irányítását, és közvetlenül a levegőben elkezdhet összeomlást.
Az aktívan fejlett szuperszonikus repülés az 50-60-as években kezdődött. Az első szuperszonikus repülőgép, amelyet sorozatgyártásra gyártottak, az észak-amerikai F-100 Super Sabre vadászgép volt. Ez a modell először 1953-ban repült.
Létrehozott és szuperszonikus utasszállító repülőgépek, amelyek rendszeres repüléseket hajtottak végre. De csak kettő volt ezek közül: a szovjet Tu-144 és az angol-francia Concorde.
Az ilyen repülőgépek előnye, hogy rövid idő alatt nagy távolságokat fednek le. A szuperszonikus repülőgép emellett nagyobb magasságban is mozog, mint a hagyományos repülőgépek. Ennek megfelelően a légtér nincs betöltve. Használatukat azonban hamarosan felhagytak több hiányosság miatt:
- sokkhullám;
- magas üzemanyag-fogyasztás;
- a művelet összetettsége;
- zaj a repülőtéren.
A hangos ütés egy éles nyomásugrás a sík előtt, amely akkor fordul elő, amikor a sík szuperszonikus sebességgel kezd mozogni (legyőzi a hanggátot). A repülőgép elõtti lökéshullám kúp alakú. A repülőgép repülését megfigyelő személy pop-upot hall, amikor ez a hullám eléri azt, és csak ez után működhet a motor. Lökéshullám folyamatosan kíséri a repülőgépet szuperszonikus sebességgel.A bukkanásokat azonban csak a repülőgép áthaladásakor lehet meghallgatni egy bizonyos ponton - a megfigyelő közelében.