Ano ang naiisip natin kapag naririnig natin ang ekspresyong "sound barrier"? Isang tiyak na limitasyon at maaaring seryosong makaapekto sa pandinig at kagalingan. Karaniwan ang sound barrier ay nauugnay sa pagsakop ng airspace at
Ang pagtagumpayan sa hadlang na ito ay maaaring makapukaw ng pag-unlad ng mga malalang sakit, sakit na sindrom at mga reaksiyong alerdyi. Tama ba ang mga pananaw na ito o mga stereotype ba ang mga ito? May factual basis ba sila? Ano ang sound barrier? Paano at bakit ito nangyayari? Ang lahat ng ito at ilang karagdagang mga nuances, pati na rin makasaysayang katotohanan na nauugnay sa konseptong ito, susubukan naming malaman sa artikulong ito.
Ang mahiwagang agham na ito ay aerodynamics
Sa agham ng aerodynamics, na idinisenyo upang ipaliwanag ang mga phenomena na kasama ng paggalaw
sasakyang panghimpapawid, mayroong konsepto ng "sound barrier". Ito ay isang serye ng mga phenomena na nagaganap sa panahon ng paggalaw ng mga supersonic na sasakyang panghimpapawid o mga rocket na gumagalaw sa bilis na malapit sa bilis ng tunog o mas mataas.
Ano ang shock wave?
Sa proseso ng supersonic na daloy sa paligid ng apparatus, isang shock wave ang lumitaw sa wind tunnel. Ang mga bakas nito ay makikita kahit sa mata. Sa lupa sila ay minarkahan ng isang dilaw na linya. Sa labas ng kono ng shock wave, sa harap ng dilaw na linya, sa lupa, ang eroplano ay hindi naririnig. Sa bilis na lumalampas sa tunog, ang mga katawan ay napapailalim sa isang daloy sa paligid ng sound stream, na nagsasangkot ng isang shock wave. Maaaring hindi ito nag-iisa, depende sa hugis ng katawan.
Pagbabago ng shock wave
Ang harap ng shock wave, na kung minsan ay tinatawag na shock wave, ay may medyo maliit na kapal, na, gayunpaman, ay ginagawang posible na subaybayan ang mga biglaang pagbabago sa mga katangian ng daloy, isang pagbawas sa bilis nito na nauugnay sa katawan, at isang kaukulang pagtaas sa ang presyon at temperatura ng gas sa daloy. Sa kasong ito, ang kinetic energy ay bahagyang na-convert sa panloob na enerhiya ng gas. Ang bilang ng mga pagbabagong ito ay direktang nakasalalay sa bilis ng supersonic na daloy. Habang lumalayo ang shock wave mula sa apparatus, bumababa ang pressure at nagiging tunog ang shock wave. Maaabot niya ang isang tagamasid sa labas na makakarinig ng isang katangiang tunog na kahawig ng isang pagsabog. May isang opinyon na ito ay nagpapahiwatig na ang aparato ay naabot ang bilis ng tunog, kapag ang sound barrier ay naiwan ng eroplano.
Ano ba talaga ang nangyayari?
Ang tinatawag na sandali ng pagtagumpayan ng sound barrier sa pagsasanay ay ang pagpasa ng isang shock wave na may lumalaking dagundong ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid. Ngayon ang unit ay nauuna sa kasamang tunog, kaya ang ugong ng makina ay maririnig pagkatapos nito. Ang diskarte ng bilis sa bilis ng tunog ay naging posible sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ngunit sa parehong oras, napansin ng mga piloto ang mga signal ng alarma sa pagpapatakbo ng sasakyang panghimpapawid.
Pagkatapos ng digmaan, maraming mga taga-disenyo at piloto ng sasakyang panghimpapawid ang naghangad na maabot ang bilis ng tunog at masira ang sound barrier, ngunit marami sa mga pagtatangka na ito ay natapos nang malungkot. Nagtalo ang mga pesimistikong siyentipiko na ang limitasyong ito ay hindi malalampasan. Hindi nangangahulugang eksperimental, ngunit siyentipiko, posible na ipaliwanag ang likas na katangian ng konsepto ng "sound barrier" at makahanap ng mga paraan upang malampasan ito.
Ang mga ligtas na flight sa transonic at supersonic na bilis ay posible kung ang isang krisis sa alon ay maiiwasan, ang paglitaw nito ay nakasalalay sa mga aerodynamic na parameter ng sasakyang panghimpapawid at ang altitude ng flight. Ang mga paglipat mula sa isang antas ng bilis patungo sa isa pa ay dapat na isagawa nang mabilis hangga't maaari gamit ang afterburner, na makakatulong upang maiwasan ang isang mahabang paglipad sa wave crisis zone. Ang krisis sa alon bilang isang konsepto ay nagmula sa transportasyon ng tubig. Ito ay bumangon sa sandali ng paggalaw ng mga barko sa bilis na malapit sa bilis ng mga alon sa ibabaw ng tubig. Ang pagpasok sa isang krisis sa alon ay nangangailangan ng kahirapan sa pagtaas ng bilis, at kung ito ay kasing simple hangga't maaari upang mapagtagumpayan ang krisis sa alon, maaari kang pumasok sa mode ng pag-gliding o pag-slide sa ibabaw ng tubig.
Kasaysayan sa pamamahala ng sasakyang panghimpapawid
Ang unang taong nakamit ang supersonic na bilis ng paglipad sa isang pang-eksperimentong sasakyang panghimpapawid ay ang American pilot na si Chuck Yeager. Ang kanyang tagumpay ay nabanggit sa kasaysayan noong Oktubre 14, 1947. Sa teritoryo ng USSR, ang sound barrier ay napagtagumpayan noong Disyembre 26, 1948 nina Sokolovsky at Fedorov, na lumipad sa isang bihasang manlalaban.
Sa mga sibilyan, sinira ng passenger liner na Douglas DC-8 ang sound barrier, na noong Agosto 21, 1961 ay umabot sa bilis na 1.012 Mach, o 1262 km / h. Ang misyon ay upang mangolekta ng data para sa disenyo ng pakpak. Kabilang sa mga sasakyang panghimpapawid, ang rekord ng mundo ay itinakda ng isang hypersonic air-to-ground aeroballistic missile, na nasa serbisyo kasama ang hukbo ng Russia. Sa taas na 31.2 kilometro, ang rocket ay umabot sa bilis na 6389 km / h.
50 taon matapos masira ang sound barrier sa hangin, ang Englishman na si Andy Green ay gumawa ng katulad na tagumpay sa isang kotse. Sa libreng pagkahulog, sinubukan ng Amerikanong si Joe Kittinger na basagin ang rekord, na nasakop ang taas na 31.5 kilometro. Ngayon, noong Oktubre 14, 2012, si Felix Baumgartner ay nagtakda ng isang world record, nang walang tulong ng isang sasakyan, sa isang libreng pagkahulog mula sa taas na 39 kilometro, na sinira ang sound barrier. Kasabay nito, ang bilis nito ay umabot sa 1342.8 kilometro bawat oras.
Ang pinaka-hindi pangkaraniwang pagsira ng sound barrier
Kakatwang isipin, ngunit ang unang imbensyon sa mundo na nalampasan ang limitasyong ito ay ang ordinaryong latigo, na naimbento ng sinaunang Tsino halos 7 libong taon na ang nakalilipas. Halos hanggang sa naimbento ang instant photography noong 1927, walang sinuman ang naghinala na ang snap ng isang latigo ay isang miniature sonic boom. Ang isang matalim na ugoy ay bumubuo ng isang loop, at ang bilis ay tumataas nang husto, na nagpapatunay sa pag-click. Ang sound barrier ay nalampasan sa bilis na halos 1200 km / h.
Ang misteryo ng pinakamaingay na lungsod
Hindi nakakagulat na ang mga naninirahan sa maliliit na bayan ay nabigla nang makita nila ang kabisera sa unang pagkakataon. Ang kasaganaan ng transportasyon, daan-daang mga restaurant at entertainment center ay nakakalito at nakakaligalig. Ang simula ng tagsibol sa kabisera ay karaniwang may petsang Abril, hindi ang rebeldeng blizzard Marso. Noong Abril, maaliwalas ang kalangitan, umaagos ang mga sapa at bumubukas ang mga buds. Ang mga tao, pagod sa mahabang taglamig, ay nagbubukas ng kanilang mga bintana nang malapad patungo sa araw, at ang ingay sa kalye ay sumabog sa mga bahay. Nakakabinging huni ng mga ibon sa kalye, kumakanta ang mga artista, nagbibigkas ng mga tula ang masasayang estudyante, pati na ang ingay sa mga traffic jam at subway. Ang mga empleyado ng mga departamento ng kalinisan ay napansin na ang pagiging nasa isang maingay na lungsod sa loob ng mahabang panahon ay hindi malusog. Ang tunog na background ng kabisera ay binubuo ng transportasyon,
abyasyon, pang-industriya at domestic ingay. Ang pinakanakakapinsala ay ang ingay lamang ng sasakyan, dahil ang mga eroplano ay lumilipad nang mataas, at ang ingay mula sa mga negosyo ay natutunaw sa kanilang mga gusali. Ang patuloy na ugong ng mga sasakyan sa mga abalang highway ay higit sa lahat pinahihintulutang pamantayan dalawang beses. Paano nalampasan ang sound barrier sa kabisera? Mapanganib ang Moscow dahil sa kasaganaan ng mga tunog, kaya ang mga residente ng kabisera ay nag-install ng mga double-glazed na bintana upang pigilin ang ingay.
Paano nilalabag ang sound barrier?
Hanggang 1947, walang aktwal na data sa kagalingan ng isang tao sa sabungan ng isang sasakyang panghimpapawid na lumilipad nang mas mabilis kaysa sa tunog. Tulad ng nangyari, ang pagsira sa sound barrier ay nangangailangan ng tiyak na lakas at tapang. Sa panahon ng paglipad ay nagiging malinaw na walang mga garantiya upang mabuhay. Kahit na ang isang propesyonal na piloto ay hindi masasabi nang tiyak kung ang disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay makatiis sa pag-atake ng mga elemento. Sa loob ng ilang minuto, ang eroplano ay maaaring bumagsak. Ano ang nagpapaliwanag nito? Dapat tandaan na ang paggalaw sa subsonic na bilis ay lumilikha ng mga acoustic wave na nakakalat tulad ng mga bilog mula sa isang nahulog na bato. Ang supersonic na bilis ay nakakaganyak ng mga shock wave, at ang isang taong nakatayo sa lupa ay nakarinig ng tunog na katulad ng isang pagsabog. Kung walang makapangyarihang mga computer, mahirap lutasin ang mga kumplikadong problema at kailangang umasa sa mga modelo ng pamumulaklak sa mga wind tunnel. Kung minsan, sa hindi sapat na acceleration ng sasakyang panghimpapawid, ang shock wave ay umaabot sa ganoong lakas na ang mga bintana ay lumilipad palabas sa mga bahay kung saan lumilipad ang sasakyang panghimpapawid. Hindi lahat ay magagawang pagtagumpayan ang sound barrier, dahil sa sandaling ito ang buong istraktura ay nanginginig, ang mga fastenings ng apparatus ay maaaring makatanggap ng malaking pinsala. Kaya naman napakahalaga nito para sa mga piloto mabuting kalusugan at emosyonal na katatagan. Kung ang paglipad ay makinis, at ang sound barrier ay nalampasan nang mabilis hangga't maaari, kung gayon ang piloto o posibleng mga pasahero ay hindi makakaramdam ng partikular na hindi kasiya-siyang sensasyon. Lalo na para sa pagsakop ng sound barrier, isang sasakyang panghimpapawid ng pananaliksik ang itinayo noong Enero 1946. Ang paglikha ng makina ay sinimulan ng isang utos mula sa Ministri ng Depensa, ngunit sa halip na mga armas, ito ay pinalamanan ng mga kagamitang pang-agham na sinusubaybayan ang pagpapatakbo ng mga mekanismo at instrumento. Ang sasakyang panghimpapawid na ito ay parang modernong cruise missile na may built-in na rocket engine. Sinira ng sasakyang panghimpapawid ang sound barrier sa pinakamataas na bilis na 2736 km/h.
Verbal at materyal na mga monumento sa pananakop ng bilis ng tunog
Ang mga tagumpay sa pagsira sa sound barrier ay lubos na pinahahalagahan ngayon. Kaya, ang eroplano kung saan unang nalampasan ito ni Chuck Yeager ay naka-display na ngayon sa National Air and Space Museum, na matatagpuan sa Washington. Pero teknikal na mga detalye ang imbensyon ng tao na ito ay magiging maliit na halaga kung wala ang merito ng piloto mismo. Si Chuck Yeager ay dumaan sa flight school at nakipaglaban sa Europa, pagkatapos ay bumalik siya sa England. Ang hindi patas na pagsususpinde sa paglipad ay hindi nasira ang diwa ni Yeager, at nakakuha siya ng appointment sa commander-in-chief ng mga tropa ng Europa. Sa mga natitirang taon bago matapos ang digmaan, lumahok si Yeager sa 64 na sorties, kung saan binaril niya ang 13 sasakyang panghimpapawid. Si Chuck Yeager ay bumalik sa kanyang tinubuang-bayan na may ranggo ng kapitan. Ang kanyang mga katangian ay nagpapahiwatig ng kahanga-hangang intuwisyon, hindi kapani-paniwalang pagtitiis at pagtitiis sa mga kritikal na sitwasyon. Higit sa isang beses, nagtakda si Yeager ng mga tala sa kanyang eroplano. Ang kanyang karera sa huli ay sa Air Force, kung saan nagsanay siya ng mga piloto. AT huling beses Sinira ni Chuck Yeager ang sound barrier sa edad na 74, na siyang ikalimampung anibersaryo ng kanyang flight history at 1997.
Mga kumplikadong gawain ng mga tagalikha ng sasakyang panghimpapawid
Ang sikat sa mundo na MiG-15 na sasakyang panghimpapawid ay nagsimulang likhain sa panahon na napagtanto ng mga developer na imposibleng maging batay lamang sa pagsira sa sound barrier, ngunit ang mga kumplikadong teknikal na problema ay dapat malutas. Bilang isang resulta, ang isang makina ay nilikha nang matagumpay na ang mga pagbabago nito ay pinagtibay ng iba't ibang mga bansa. Maraming iba't ibang mga bureaus ng disenyo ang pumasok sa isang uri ng mapagkumpitensyang pakikibaka, na ang premyo ay isang patent para sa pinakamatagumpay at gumaganang sasakyang panghimpapawid. Binuo ng sasakyang panghimpapawid na may mga swept wings, na isang rebolusyon sa kanilang disenyo. Ang perpektong aparato ay kailangang maging malakas, mabilis, at hindi kapani-paniwalang lumalaban sa anumang panlabas na pinsala. Ang mga swept wings ng sasakyang panghimpapawid ay naging elemento na nakatulong sa kanila na triplehin ang bilis ng tunog. Dagdag pa, ito ay patuloy na lumago, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas ng makina, ang paggamit ng mga makabagong materyales at ang pag-optimize ng mga aerodynamic na parameter. Ang pagtagumpayan sa sound barrier ay naging posible at totoo kahit para sa isang hindi propesyonal, ngunit hindi ito nagiging mas mapanganib dahil dito, kaya ang sinumang matinding naghahanap ay dapat na matino na suriin ang kanyang mga lakas bago magpasya sa naturang eksperimento.
Noong Oktubre 14, 1947, ang sangkatauhan ay tumawid sa isa pang milestone. Ang hangganan ay medyo layunin, na ipinahayag sa isang tiyak na pisikal na dami - ang bilis ng tunog sa hangin, na, sa ilalim ng mga kondisyon ng atmospera ng lupa, ay nakasalalay sa temperatura at presyon nito sa saklaw na 1100-1200 km / h. Ang supersonic na bilis ay nasakop ng Amerikanong piloto na si Chuck Yeager (Charles Elwood "Chuck" Yeager) - isang batang beterano ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, na may pambihirang lakas ng loob at mahusay na photogenicity, salamat sa kung saan siya ay naging tanyag kaagad sa kanyang tinubuang-bayan tulad ng 14 na taon mamaya - Yuri Gagarin.
At talagang kailangan ang lakas ng loob na dumaan sa sound barrier. Ang piloto ng Sobyet na si Ivan Fedorov, na inulit ang tagumpay ni Yeager makalipas ang isang taon, noong 1948, ay naalaala ang kanyang damdamin noon: “Bago lumipad upang madaig ang sound barrier, naging malinaw na walang garantiyang mabubuhay pagkatapos nito. Walang halos nakakaalam kung ano ito at kung ang disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay makatiis sa presyon ng mga elemento. Ngunit sinubukan naming huwag isipin ang tungkol dito.
Sa katunayan, walang kumpletong kalinawan sa kung paano kumilos ang kotse sa supersonic na bilis. Ang mga taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay sariwa pa rin sa kanilang memorya ng biglaang kasawian ng 30s, nang, sa paglaki ng bilis ng sasakyang panghimpapawid, kinakailangan upang agarang lutasin ang problema ng flutter - self-oscillations na nangyayari kapwa sa matibay na istruktura ng sasakyang panghimpapawid. at sa balat nito, napunit ang sasakyang panghimpapawid sa loob ng ilang minuto. Ang proseso ay nabuo tulad ng isang avalanche, mabilis, ang mga piloto ay walang oras upang baguhin ang mode ng paglipad, at ang mga kotse ay nahulog sa hangin. Medyo matagal nang mga mathematician at constructors iba't ibang bansa nagpupumilit na lutasin ang problemang ito. Sa huli, ang teorya ng phenomenon ay nilikha ng noo'y batang Russian mathematician na si Mstislav Vsevolodovich Keldysh (1911–1978), na kalaunan ay naging presidente ng USSR Academy of Sciences. Sa tulong ng teoryang ito, posible na makahanap ng isang paraan upang permanenteng mapupuksa ang isang hindi kasiya-siyang kababalaghan.
Ito ay lubos na nauunawaan na ang parehong hindi kasiya-siyang mga sorpresa ay inaasahan mula sa sound barrier. Ang numerical na solusyon ng mga kumplikadong differential equation ng aerodynamics sa kawalan ng makapangyarihang mga computer ay imposible, at ang isa ay kailangang umasa sa "purge" ng mga modelo sa wind tunnels. Ngunit mula sa mga husay na pagsasaalang-alang ay malinaw na kapag naabot ang bilis ng tunog, isang shock wave ang lumitaw malapit sa sasakyang panghimpapawid. Ang pinakamahalagang sandali ay ang pagtagumpayan ang sound barrier, kapag ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay inihambing sa bilis ng tunog. Sa sandaling ito, ang pagkakaiba ng presyon sa magkabilang panig ng harap ng alon ay mabilis na tumataas, at kung ang sandali ay tumatagal ng mas mahaba kaysa sa isang saglit, ang eroplano ay maaaring bumagsak nang hindi mas malala kaysa sa isang flutter. Minsan, kapag nasira ang sound barrier na may hindi sapat na acceleration, ang shock wave na nilikha ng sasakyang panghimpapawid ay nagpapatumba pa nga sa mga bintana ng mga bintana ng mga bahay sa lupa sa ibaba nito.
Ang ratio ng bilis ng isang sasakyang panghimpapawid sa bilis ng tunog ay tinatawag na Mach number (pagkatapos ng sikat na German mekaniko at pilosopo na si Ernst Mach). Kapag pumasa sa sound barrier, tila sa piloto na ang numerong M ay tumalon sa ibabaw ng isa sa mga paglukso at hangganan: Nakita ni Chuck Yeager ang tachometer needle na tumalon mula 0.98 hanggang 1.02, pagkatapos nito ay nagkaroon ng "banal" na katahimikan sa sabungan - sa katunayan , parang: ilang beses na bumaba ang sound pressure sa cockpit. Ang sandaling ito ng "paglilinis mula sa tunog" ay napaka-insidious, ito ay nagkakahalaga ng buhay ng maraming mga tester. Ngunit ang panganib ng pagbagsak para sa kanyang X-1 na sasakyang panghimpapawid ay maliit.
Ang X-1, na ginawa ng Bell Aircraft noong Enero 1946, ay isang purong pananaliksik na sasakyang panghimpapawid na idinisenyo upang basagin ang sound barrier at wala nang iba pa. Sa kabila ng katotohanan na ang kotse ay iniutos ng Ministri ng Depensa, sa halip na mga armas, ito ay pinalamanan ng mga kagamitang pang-agham na sinusubaybayan ang mga operating mode ng mga bahagi, instrumento at mekanismo. Ang X-1 ay parang isang modernong cruise missile. Mayroon itong isang rocket engine ng Reaction Motors na may thrust na 2722 kg. Maximum na takeoff weight - 6078 kg. Haba - 9.45 m, taas - 3.3 m, wingspan - 8.53 m Pinakamataas na bilis - sa taas na 18290 m 2736 km / h. Ang kotse ay inilunsad mula sa isang B-29 strategic bomber, at lumapag sa bakal na "skis" sa isang tuyong asin na lawa.
Hindi gaanong kahanga-hanga ang "taktikal at teknikal na mga parameter" ng piloto nito. Si Chuck Yeager ay ipinanganak noong Pebrero 13, 1923. Pagkatapos ng paaralan, nagpunta siya sa isang flight school, at pagkatapos ng graduation ay pumunta siya upang lumaban sa Europa. Nabaril ang isang Messerschmitt-109. Siya mismo ay binaril sa kalangitan ng France, ngunit siya ay nailigtas ng mga partisan. Parang walang nangyari, bumalik siya sa base sa England. Gayunpaman, ang mapagbantay na serbisyo ng counterintelligence, na hindi naniniwala sa mahimalang pagpapalaya mula sa pagkabihag, ay inalis ang piloto mula sa paglipad at ipinadala siya sa likuran. Ang ambisyosong Yeager ay nakakuha ng appointment sa commander-in-chief ng allied forces sa Europe, General Eisenhower, na naniniwala kay Yeager. At hindi siya nagkamali - sa anim na buwan na natitira bago ang pagtatapos ng digmaan, ang batang piloto ay gumawa ng 64 na sorties, binaril ang 13 sasakyang panghimpapawid ng kaaway, at 4 sa isang labanan. At bumalik siya sa kanyang tinubuang-bayan sa ranggo ng kapitan na may isang mahusay na dossier, na nagpapahiwatig na siya ay may kahanga-hangang intuwisyon sa paglipad, hindi kapani-paniwalang kalmado at kamangha-manghang pagtitiis sa anumang kritikal na sitwasyon. Dahil sa katangiang ito, nakapasok siya sa pangkat ng mga supersonic na tester, na pinili at sinanay nang maingat gaya ng mga susunod na astronaut.
Pinalitan ng pangalan ang X-1 na "Glamorous Glennis" bilang parangal sa kanyang asawa, nagtakda si Yeager ng mga rekord dito nang higit sa isang beses. Sa pagtatapos ng Oktubre 1947, ang nakaraang talaan ng taas ay bumagsak - 21,372 m. Bilang karagdagan, mayroong mga pagsubok sa isang bilang ng mga mandirigma na inilunsad sa isang serye at isang run-in ng aming MiG-15, na nakuha at dinala sa Amerika sa panahon ng Korean War. Kasunod nito, pinamunuan ni Yeager ang iba't ibang mga yunit ng pagsubok ng Air Force sa Estados Unidos at sa mga base ng Amerika sa Europa at Asya, nakibahagi sa mga operasyong pangkombat sa Vietnam, at nagsanay ng mga piloto. Nagretiro siya noong Pebrero 1975 na may ranggo ng brigadier general, na lumipad ng 10 libong oras sa panahon ng kanyang magiting na serbisyo, nagpapatakbo ng 180 iba't ibang supersonic na modelo at nangongolekta ng isang natatanging koleksyon ng mga order at medalya. Noong kalagitnaan ng dekada 80, isang pelikula ang ginawa batay sa talambuhay ng isang matapang na tao na siyang una sa mundo na bumagsak sa sound barrier, at pagkatapos noon ay hindi naging bayani si Chuck Yeager, ngunit isang pambansang relic. Huli siyang nagpalipad ng F-16 noong Oktubre 14, 1997, at sinira ang sound barrier sa ikalimampung anibersaryo ng kanyang makasaysayang paglipad. Si Yeager ay 74 taong gulang noon. Sa pangkalahatan, tulad ng sinabi ng makata, ang mga pako ay dapat gawin mula sa mga taong ito.
Maraming ganoong tao sa kabilang panig ng karagatan ... Sinimulan ng mga taga-disenyo ng Sobyet na sakupin ang sound barrier kasabay ng mga Amerikano. Ngunit para sa kanila ito ay hindi isang katapusan sa kanyang sarili, ngunit isang ganap na pragmatikong pagkilos. Kung ang X-1 ay purong research machine, kung gayon ang aming sound barrier ay binagsakan sa mga prototype na mandirigma, na dapat ay ilagay sa serye upang magbigay ng kasangkapan sa mga unit ng Air Force sa kanila.
Kasama sa kumpetisyon ang ilang mga tanggapan ng disenyo - Lavochkin Design Bureau, Mikoyan Design Bureau at Yakovlev Design Bureau - kung saan ang swept-wing na sasakyang panghimpapawid ay binuo nang magkatulad, na noon ay isang rebolusyonaryong solusyon sa disenyo. Naabot nila ang supersonic finish sa ganitong pagkakasunud-sunod: La-176 (1948), MiG-15 (1949), Yak-50 (1950). Gayunpaman, doon nalutas ang problema sa isang medyo kumplikadong konteksto: ang isang sasakyang militar ay dapat magkaroon ng hindi lamang mataas na bilis, kundi pati na rin ang maraming iba pang mga katangian - kakayahang magamit, kaligtasan ng buhay, minimum na oras ng paghahanda bago ang paglipad, makapangyarihang mga armas, isang kahanga-hangang pagkarga ng bala, atbp. atbp. Dapat ding tandaan na sa panahon ng Sobyet, ang desisyon ng mga komisyon sa pagtanggap ng estado ay madalas na naiimpluwensyahan hindi lamang ng mga layunin na kadahilanan, kundi pati na rin ng mga subjective na sandali na nauugnay sa mga pampulitikang maniobra ng mga developer. Ang lahat ng kumbinasyong ito ng mga pangyayari ay humantong sa katotohanan na ang MiG-15 fighter ay inilunsad sa serye, na nagpakita ng sarili nitong perpektong sa mga lokal na arena ng mga operasyong militar noong 50s. Ito ang kotseng ito, na nakuha sa Korea, tulad ng nabanggit sa itaas, na si Chuck Yeager ay "nagmamaneho sa paligid".
Sa La-176, inilapat ang isang wing sweep na katumbas ng 45 degrees, isang rekord para sa mga panahong iyon. Ang VK-1 turbojet engine ay nagbigay ng thrust na 2700 kg. Haba - 10.97 m, wingspan - 8.59 m, wing area 18.26 sq.m. Takeoff weight - 4636 kg. Ceiling - 15,000 m. Saklaw ng flight - 1,000 km. Armament - isang 37 mm na baril at dalawang 23 mm. Ang kotse ay handa na noong taglagas ng 1948, noong Disyembre ay sinimulan nito ang mga pagsubok sa paglipad sa Crimea sa isang paliparan ng militar malapit sa lungsod ng Saki. Kabilang sa mga nanguna sa mga pagsusulit ay ang hinaharap na akademiko na si Vladimir Vasilievich Struminsky (1914-1998), ang mga piloto ng eksperimentong sasakyang panghimpapawid ay sina Kapitan Oleg Sokolovsky at Koronel Ivan Fedorov, na kalaunan ay tumanggap ng titulong Bayani Uniong Sobyet. Si Sokolovsky, sa pamamagitan ng isang walang katotohanan na aksidente, ay namatay sa ika-apat na paglipad, nakalimutang isara ang canopy ng sabungan.
Sinira ni Colonel Ivan Fedorov ang sound barrier noong Disyembre 26, 1948. Ang pagkakaroon ng tumaas sa taas na 10 libong metro, tinanggihan niya ang control stick palayo sa kanyang sarili at nagsimulang bumilis sa isang dive. "Binabilis ko ang aking ika-176 mula sa isang mahusay na taas," ang paggunita ng piloto. — Isang nakakapagod na mababang sipol ang narinig. Ang pagtaas ng bilis, ang eroplano ay nagmamadali sa lupa. Sa sukat ng machometer, ang arrow ay nagbabago mula sa tatlong-digit na mga numero hanggang sa apat na digit. Nanginginig ang eroplano na parang nilalagnat. At biglang - katahimikan! Kinuha ang sound barrier. Ang kasunod na interpretasyon ng mga oscillograms ay nagpakita na ang bilang na M ay lumampas sa isa. Nangyari ito sa taas na 7,000 metro, kung saan naitala ang bilis na 1.02M.
Sa hinaharap, ang bilis ng manned aircraft ay patuloy na tumaas dahil sa pagtaas ng engine power, ang paggamit ng mga bagong materyales at ang pag-optimize ng aerodynamic parameters. Gayunpaman, ang prosesong ito ay hindi walang limitasyon. Sa isang banda, ito ay nahahadlangan ng mga pagsasaalang-alang ng katwiran, kapag ang pagkonsumo ng gasolina, mga gastos sa pagpapaunlad, kaligtasan ng paglipad at iba pang hindi idle na mga pagsasaalang-alang ay isinasaalang-alang. At kahit na sa military aviation, kung saan ang pera at kaligtasan ng piloto ay hindi gaanong makabuluhan, ang bilis ng pinaka "maliksi" na mga kotse ay nasa hanay mula 1.5M hanggang 3M. Parang hindi na kailangan pa. (Ang rekord ng bilis para sa mga sasakyang pinapatakbo ng tao na may mga jet engine ay kabilang sa American reconnaissance aircraft na SR-71 at ito ay Mach 3.2.)
Sa kabilang banda, mayroong isang hindi malulutas na thermal barrier: sa isang tiyak na bilis, ang pag-init ng katawan ng makina sa pamamagitan ng alitan sa hangin ay nangyayari nang napakabilis na imposibleng alisin ang init mula sa ibabaw nito. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na sa normal na presyon dapat itong mangyari sa bilis na 10M.
Gayunpaman, ang 10M na limitasyon ay naabot pa rin sa parehong Edwards training ground. Nangyari ito noong 2005. Ang may hawak ng record ay ang X-43A unmanned rocket aircraft, na ginawa bilang bahagi ng 7-taong-gulang na Hiper-X grandious program upang bumuo ng mga bagong uri ng teknolohiya na idinisenyo upang radikal na baguhin ang mukha ng rocket at space technology ng hinaharap. Ang halaga nito ay $230 milyon. Ang rekord ay itinakda sa taas na 33,000 metro. Ginamit sa drone bagong sistema overclocking. Una, ang isang tradisyonal na solid-fuel rocket ay nasubok, sa tulong kung saan ang X-43A ay umabot sa bilis na 7M, at pagkatapos ay isang bagong uri ng makina ang naka-on - isang hypersonic ramjet engine (scramjet, o scramjet), kung saan Ang ordinaryong hangin sa atmospera ay ginagamit bilang isang oxidizer, at ang gas na gasolina ay hydrogen (medyo isang klasikong pamamaraan ng isang hindi makontrol na pagsabog).
Alinsunod sa programa, tatlong unmanned na modelo ang ginawa, na, pagkatapos makumpleto ang gawain, ay nalunod sa karagatan. Ang susunod na yugto ay nagsasangkot ng paglikha ng mga sasakyang pinapatakbo ng tao. Pagkatapos ng kanilang pagsubok, ang mga resultang nakuha ay isasaalang-alang kapag lumilikha ng malawak na uri ng "kapaki-pakinabang" na mga aparato. Bilang karagdagan sa mga sasakyang panghimpapawid para sa mga pangangailangan ng NASA, ang mga hypersonic na sasakyang militar ay gagawin - mga bombero, reconnaissance aircraft at transporter. Ang Boeing, na nakikibahagi sa programang Hiper-X, ay nagpaplanong bumuo ng 250-pasahero na hypersonic airliner sa 2030-2040. Ito ay lubos na malinaw na ang mga bintana na masira ang aerodynamics sa ganoong bilis at hindi makatiis thermal heating, hindi ito. Sa halip na mga portholes, dapat ang mga screen na may video recording ng mga dumaraan na ulap.
Walang alinlangan na ang ganitong uri ng transportasyon ay magiging in demand, dahil ang higit pa, ang mas mahal na oras ay nagiging, tumanggap ng higit at higit pang mga damdamin, dolyar na kinita at iba pang mga bahagi ng modernong buhay sa bawat yunit ng oras. Sa bagay na ito, walang duda na balang araw ang mga tao ay magiging isang araw na paru-paro: isang araw ay magiging puspos tulad ng lahat ng kasalukuyan (sa halip, kahapon) buhay ng tao. At maaaring ipagpalagay na ang isang tao o isang bagay ay nagpapatupad ng programang Hiper-X na may kaugnayan sa sangkatauhan.
Nalampasan ang sound barrier :-) ...
Bago tumalon sa mga pag-uusap sa paksa, bigyan natin ng kaunting kalinawan ang tanong ng katumpakan ng mga konsepto (kung ano ang gusto ko :-)). Mayroong dalawang termino na karaniwang ginagamit ngayon: harang sa tunog at supersonic na hadlang . Magkatulad sila, ngunit hindi pa rin pareho. Gayunpaman, walang punto sa pagpapalabnaw nito nang may partikular na higpit: sa katunayan, ito ay isa at ang parehong bagay. Ang kahulugan ng sound barrier ay kadalasang ginagamit ng mga taong mas may kaalaman at mas malapit sa aviation. At ang pangalawang kahulugan ay karaniwang lahat ng iba pa.
Sa tingin ko na mula sa punto ng view ng pisika (at ang wikang Ruso :-)) mas tama na sabihin ang sound barrier. Mayroong simpleng lohika dito. Pagkatapos ng lahat, mayroong konsepto ng bilis ng tunog, ngunit walang nakapirming konsepto ng bilis ng supersonic, mahigpit na nagsasalita. Sa pagtingin sa unahan, sasabihin ko na kapag ang isang sasakyang panghimpapawid ay lumipad sa supersonic, nalampasan na nito ang hadlang na ito, at kapag nalampasan nito (nalampasan) ito, pagkatapos ay pumasa ito sa isang tiyak na halaga ng threshold ng bilis na katumbas ng bilis ng tunog (at hindi supersonic).
May ganyan :-). Bukod dito, ang unang konsepto ay ginagamit nang mas madalas kaysa sa pangalawa. Ito ay tila dahil ang salitang supersonic ay parang kakaiba at kaakit-akit. At sa supersonic na paglipad, ang exotic ay tiyak na naroroon at, siyempre, umaakit sa marami. Gayunpaman, hindi lahat ng tao na nalalasahan ang mga salitang " supersonic na hadlang' maintindihan talaga kung ano ito. Higit sa isang beses ako ay kumbinsido dito, tumitingin sa mga forum, nagbabasa ng mga artikulo, kahit na nanonood ng TV.
Ang tanong na ito ay talagang kumplikado mula sa punto ng view ng pisika. Ngunit kami, siyempre, ay hindi aakyat sa pagiging kumplikado. Susubukan lang namin, gaya ng dati, na linawin ang sitwasyon gamit ang prinsipyo ng "pagpapaliwanag ng aerodynamics sa mga daliri" :-).
Kaya, sa barrier (sonic :-))!… Ang sasakyang panghimpapawid na lumilipad, na kumikilos sa tulad ng isang nababanat na daluyan bilang hangin, ay nagiging isang malakas na pinagmumulan ng mga sound wave. Sa tingin ko alam ng lahat kung ano ang mga sound wave sa hangin :-).
Mga sound wave (tuning fork).
Ito ay isang kahalili ng mga lugar ng compression at rarefaction, na nagpapalaganap sa iba't ibang direksyon mula sa pinagmulan ng tunog. Tinatayang parang mga bilog sa tubig, na mga alon lang din (ngunit hindi tunog :-)). Ang mga lugar na ito, na kumikilos sa eardrum, ang nagpapahintulot sa amin na marinig ang lahat ng mga tunog ng mundong ito, mula sa mga bulong ng tao hanggang sa dagundong ng mga jet engine.
Isang halimbawa ng sound wave.
Ang mga punto ng pagpapalaganap ng mga sound wave ay maaaring iba't ibang mga node ng sasakyang panghimpapawid. Halimbawa, ang isang makina (ang tunog nito ay kilala ng sinuman :-)), o mga bahagi ng katawan (halimbawa, ang ilong), na kung saan, ang pagsiksik ng hangin sa harap nito kapag gumagalaw, ay lumikha ng isang tiyak na uri ng presyon (compression ) alon na tumatakbo pasulong.
Ang lahat ng mga sound wave na ito ay kumakalat sa hangin sa bilis ng tunog na alam na natin. Iyon ay, kung ang eroplano ay subsonic, at kahit na lumilipad sa mababang bilis, pagkatapos ay tila sila ay tumakas mula dito. Bilang resulta, kapag lumalapit ang naturang sasakyang panghimpapawid, una nating naririnig ang tunog nito, at pagkatapos ay lumilipad ito mismo.
Gagawa ako ng reserbasyon, gayunpaman, na ito ay totoo kung ang eroplano ay hindi lumipad nang napakataas. Pagkatapos ng lahat, ang bilis ng tunog ay hindi ang bilis ng liwanag :-). Ang magnitude nito ay hindi masyadong malaki at ang mga sound wave ay nangangailangan ng oras upang maabot ang nakikinig. Samakatuwid, ang pagkakasunud-sunod ng tunog na hitsura para sa nakikinig at ang sasakyang panghimpapawid, kung ito ay lilipad sa mataas na altitude maaaring magbago.
At dahil ang tunog ay hindi masyadong mabilis, pagkatapos ay sa pagtaas ng sarili nitong bilis, ang eroplano ay nagsisimulang mahabol ang mga alon na ibinubuga nito. Iyon ay, kung siya ay hindi gumagalaw, kung gayon ang mga alon ay maghihiwalay sa kanya sa anyo concentric na bilog parang mga bilog sa tubig mula sa itinapon na bato. At dahil ang eroplano ay gumagalaw, pagkatapos ay sa sektor ng mga bilog na ito, na tumutugma sa direksyon ng paglipad, ang mga hangganan ng mga alon (kanilang mga harapan) ay nagsisimulang lumapit sa isa't isa.
Subsonic na paggalaw ng katawan.
Alinsunod dito, ang agwat sa pagitan ng sasakyang panghimpapawid (ilong nito) at sa harap ng pinakaunang (ulo) na alon (iyon ay, ito ang lugar kung saan unti-unti, sa isang tiyak na lawak, ang pagpepreno paparating na daloy kapag nakikipagkita sa ilong ng sasakyang panghimpapawid (pakpak, buntot) at, bilang isang resulta, pagtaas ng presyon at temperatura) ay nagsisimula nang bumaba at mas mabilis, mas malaki ang bilis ng paglipad.
Dumating ang isang sandali kapag ang puwang na ito ay halos nawawala (o nagiging minimal), nagiging isang espesyal na uri ng lugar, na tinatawag na shock wave. Nangyayari ito kapag ang bilis ng paglipad ay umabot sa bilis ng tunog, iyon ay, ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw sa parehong bilis ng mga alon na ibinubuga nito. Ang numero ng Mach sa kasong ito ay katumbas ng isa (M=1).
Tunog na paggalaw ng katawan (M=1).
shock wave, ay isang napaka-makitid na lugar ng daluyan (ng pagkakasunud-sunod ng 10 -4 mm), kapag dumadaan kung saan wala nang unti-unti, ngunit isang matalim (tulad ng pagtalon) na pagbabago sa mga parameter ng daluyan na ito - bilis, presyon, temperatura, density. Sa aming kaso, ang bilis ay bumababa, presyon, temperatura at pagtaas ng density. Kaya ang pangalan - ang shock wave.
Medyo simplistically, sasabihin ko ito tungkol sa lahat ng ito. Imposibleng pabagalin nang husto ang isang supersonic na daloy, ngunit kailangan itong gawin, dahil wala na ang posibilidad ng unti-unting pagbabawas sa bilis ng daloy sa harap ng mismong ilong ng sasakyang panghimpapawid, tulad ng sa katamtamang bilis ng subsonic. Tila natitisod ito sa isang seksyon ng subsonic sa harap ng ilong ng sasakyang panghimpapawid (o daliri ng pakpak) at bumagsak sa isang makitid na pagtalon, na inililipat dito ang mahusay na enerhiya ng paggalaw na taglay nito.
Sa pamamagitan ng paraan, maaari ding sabihin sa kabaligtaran na ang sasakyang panghimpapawid ay naglilipat ng bahagi ng enerhiya nito sa pagbuo ng mga shock wave upang pabagalin ang supersonic na daloy.
Supersonic na paggalaw ng katawan.
May isa pang pangalan para sa shock wave. Ang paglipat kasama ang sasakyang panghimpapawid sa kalawakan, ito ay, sa katunayan, ang harap ng isang matalim na pagbabago sa mga parameter sa itaas ng kapaligiran (iyon ay, ang daloy ng hangin). At ito ang kakanyahan ng shock wave.
shock wave at ang isang shock wave, sa pangkalahatan, ay pantay na mga kahulugan, ngunit sa aerodynamics ang una ay mas karaniwang ginagamit.
Ang shock wave (o shock wave) ay maaaring halos patayo sa direksyon ng paglipad, kung saan ang mga ito ay kumukuha ng humigit-kumulang na pabilog na hugis sa kalawakan at tinatawag na mga tuwid na linya. Karaniwan itong nangyayari sa mga mode na malapit sa M=1.
Mga mode ng paggalaw ng katawan. ! - subsonic, 2 - M=1, supersonic, 4 - shock wave (shock).
Sa mga numerong M > 1, nasa anggulo na sila sa direksyon ng paglipad. Ibig sabihin, nilalampasan na ng eroplano ang sarili nitong tunog. Sa kasong ito, sila ay tinatawag na pahilig at sa espasyo ay kumuha ng anyo ng isang kono, na, sa pamamagitan ng paraan, ay tinatawag na Mach cone, pagkatapos ng siyentipiko na nag-aral ng mga supersonic na daloy (binanggit niya siya sa isa sa).
Mach cone.
Ang hugis ng kono na ito (ang "slimness" nito, kung sabihin) ay nakasalalay lamang sa bilang na M at nauugnay dito sa pamamagitan ng kaugnayan: M = 1 / sin α, kung saan ang α ay ang anggulo sa pagitan ng axis ng kono at nito generatrix. At ang conical surface ay humipo sa mga harapan ng lahat ng sound wave, ang pinagmulan kung saan ay ang sasakyang panghimpapawid, at kung saan ito "na-overtake", na umaabot sa supersonic na bilis.
Bukod sa shock waves maaari din kaakibat, kapag sila ay katabi ng ibabaw ng isang katawan na gumagalaw sa supersonic na bilis o umatras kung hindi nila hinawakan ang katawan.
Mga uri ng shock wave sa supersonic na daloy sa paligid ng mga katawan ng iba't ibang hugis.
Kadalasan, nakakabit ang mga shocks kung dumadaloy ang supersonic na daloy sa paligid ng anumang matulis na ibabaw. Para sa isang sasakyang panghimpapawid, halimbawa, maaari itong maging isang matangos na ilong, isang PVD, isang matalim na gilid ng isang air intake. Kasabay nito, sinasabi nila ang "jump sits", halimbawa, sa ilong.
At ang receding shock ay maaaring makuha kapag umaagos sa paligid ng mga bilugan na ibabaw, halimbawa, ang front rounded edge ng isang makapal na aerodynamic wing profile.
Ang iba't ibang bahagi ng katawan ng sasakyang panghimpapawid ay lumikha ng isang medyo kumplikadong shock wave system sa paglipad. Gayunpaman, ang pinakamatindi sa kanila ay dalawa. Isang ulo sa busog at ang pangalawang buntot sa mga elemento ng yunit ng buntot. Sa ilang distansya mula sa sasakyang panghimpapawid, ang intermediate na pagtalon ay maaaring maabutan ang ulo at sumanib dito, o ang buntot ay umabot sa kanila.
Ang shock wave sa modelo ng sasakyang panghimpapawid kapag umiihip sa isang wind tunnel (M=2).
Bilang resulta, nananatili ang dalawang pagtalon, na, sa pangkalahatan, ay nakikita ng makalupang tagamasid bilang isa dahil sa maliit na sukat ng sasakyang panghimpapawid kumpara sa taas ng paglipad at, nang naaayon, isang maikling agwat ng oras sa pagitan nila.
Ang intensity (sa madaling salita, enerhiya) ng shock wave (compression shock) ay nakasalalay sa iba't ibang mga parameter (ang bilis ng sasakyang panghimpapawid, mga tampok ng disenyo nito, mga kondisyon sa kapaligiran, atbp.) At natutukoy ng pagbaba ng presyon sa harap nito.
Habang ang distansya mula sa tuktok ng Mach cone, iyon ay, mula sa sasakyang panghimpapawid, bilang isang pinagmumulan ng mga kaguluhan, ang shock wave ay humina, unti-unting nagiging isang ordinaryong sound wave at kalaunan ay ganap na nawawala.
At sa anong antas ng intensity magkakaroon ito shock wave(o shockwave) na umabot sa lupa ay depende sa epektong maidudulot nito doon. Hindi lihim na ang kilalang Concorde ay lumipad ng supersonic lamang sa ibabaw ng Atlantiko, at ang supersonic na sasakyang panghimpapawid ng militar ay nagiging supersonic sa matataas na lugar o sa mga lugar kung saan walang mga pamayanan(at least parang dapat nilang gawin :-)).
Ang mga paghihigpit na ito ay lubos na makatwiran. Para sa akin, halimbawa, ang mismong kahulugan ng isang shock wave ay nauugnay sa isang pagsabog. At ang mga bagay na maaaring gawin ng isang sapat na matinding shock wave ay maaaring nakasalalay dito. Hindi bababa sa ang salamin mula sa mga bintana ay madaling lumipad palabas. Mayroong sapat na katibayan nito (lalo na sa kasaysayan ng Soviet aviation, noong ito ay medyo marami at ang mga flight ay matindi). Ngunit maaari kang gumawa ng mas masahol na bagay. Kailangan mo lang lumipad pababa :-) ...
Gayunpaman, sa karamihan, ang natitira sa mga shock wave kapag umabot sila sa lupa ay hindi na mapanganib. Ang isang tagamasid lamang sa labas sa lupa ay makakarinig kasabay ng tunog na katulad ng isang dagundong o pagsabog. Ito ay sa katotohanang ito na ang isang karaniwan at medyo patuloy na maling kuru-kuro ay nauugnay.
Ang mga taong hindi masyadong karanasan sa agham ng aviation, na nakarinig ng ganoong tunog, ay nagsasabi na ang eroplanong ito ay nagtagumpay harang sa tunog (supersonic na hadlang). Actually hindi naman. Ang pahayag na ito ay walang kinalaman sa katotohanan sa hindi bababa sa dalawang dahilan.
Shock wave (compression shock).
Una, kung ang isang tao sa lupa ay nakarinig ng umuusbong na dagundong sa langit, nangangahulugan lamang ito (uulitin ko :-)) na ang kanyang mga tainga ay umabot na. shock wave sa harap(o shock wave) mula sa isang eroplano na lumilipad sa isang lugar. Ang eroplanong ito ay lumilipad na sa supersonic na bilis, at hindi lamang lumipat dito.
At kung ang parehong tao ay maaaring biglang mauna ng ilang kilometro sa sasakyang panghimpapawid, muli niyang maririnig ang parehong tunog mula sa parehong sasakyang panghimpapawid, dahil maaapektuhan siya ng parehong shock wave na gumagalaw kasama ng sasakyang panghimpapawid.
Ito ay gumagalaw sa supersonic na bilis, at samakatuwid ay lumalapit nang tahimik. At pagkatapos nitong magkaroon ng hindi palaging magandang epekto sa eardrums (well, kapag sa kanila lang :-)) at ligtas na pumasa, maririnig ang dagundong ng mga makinang tumatakbo.
Tinatayang pattern ng paglipad ng sasakyang panghimpapawid para sa iba't ibang mga halaga ng M number sa halimbawa ng Saab 35 "Draken" fighter. Ang wika, sa kasamaang-palad, ay Aleman, ngunit ang pamamaraan ay karaniwang nauunawaan.
Bukod dito, ang paglipat sa supersonic mismo ay hindi sinamahan ng anumang isang beses na "boom", pop, pagsabog, atbp. Sa isang modernong supersonic na sasakyang panghimpapawid, ang piloto ay kadalasang natututo tungkol sa gayong paglipat lamang mula sa mga pagbabasa ng mga instrumento. Sa kasong ito, gayunpaman, ang isang tiyak na proseso ay nangyayari, ngunit ito ay napapailalim sa ilang mga tuntunin Ang piloting ay halos hindi nakikita sa kanya.
Ngunit hindi lang iyon :-). sasabihin ko pa. sa anyo lamang ng ilang uri ng nasasalat, mabigat, mahirap-tawid na balakid, laban sa kung saan ang eroplano ay nagpapahinga at kung saan ay kailangang "butas" (narinig ko ang gayong mga paghatol :-)) ay hindi umiiral.
Sa mahigpit na pagsasalita, walang hadlang sa lahat. Noong unang panahon, sa bukang-liwayway ng pag-unlad ng mataas na bilis sa aviation, ang konseptong ito ay nabuo nang mas katulad sikolohikal na panghihikayat tungkol sa kahirapan ng paglipat sa supersonic na bilis at paglipad dito. Mayroong kahit na mga pahayag na ito ay imposible sa lahat, lalo na dahil ang mga kinakailangan para sa naturang mga paniniwala at mga pahayag ay medyo tiyak.
Gayunpaman, una sa lahat…
Sa aerodynamics, may isa pang termino na tumpak na naglalarawan sa proseso ng pakikipag-ugnayan sa daloy ng hangin ng isang katawan na gumagalaw sa daloy na ito at nagsusumikap na lumipat sa supersonic. Ito ay krisis sa alon. Siya ang gumagawa ng ilan sa mga masasamang bagay na tradisyonal na nauugnay sa konsepto harang sa tunog.
Kaya isang bagay tungkol sa krisis :-). Ang anumang sasakyang panghimpapawid ay binubuo ng mga bahagi, ang daloy ng hangin sa paligid kung saan sa paglipad ay maaaring hindi pareho. Kunin, halimbawa, ang isang pakpak, o sa halip ay isang ordinaryong klasiko subsonic na profile.
Mula sa mga pangunahing kaalaman tungkol sa kung paano nabuo ang puwersa ng pag-aangat, alam namin na ang bilis ng daloy sa katabing layer ng itaas na hubog na ibabaw ng profile ay iba. Kung saan ang profile ay mas matambok ito ay mas malaki kaysa sa kabuuang bilis ng daloy, pagkatapos ay kapag ang profile ay flattens ito ay bumababa.
Kapag gumagalaw ang pakpak sa daloy sa bilis na malapit sa bilis ng tunog, maaaring dumating ang isang sandali kung kailan, halimbawa, sa naturang matambok na rehiyon, ang bilis ng layer ng hangin, na mas malaki na kaysa sa kabuuang bilis ng daloy, ay nagiging sonik. at kahit supersonic.
Lokal na shock na nangyayari sa transonic sa panahon ng wave crisis.
Sa kahabaan ng profile, ang bilis na ito ay bumababa at sa ilang mga punto ay muling nagiging subsonic. Ngunit, tulad ng sinabi namin sa itaas, ang supersonic na daloy ay hindi maaaring mabilis na bumagal, kaya ang paglitaw ng shock wave.
Ang ganitong mga pagkabigla ay lumilitaw sa iba't ibang bahagi ng mga naka-streamline na ibabaw, at sa una ay medyo mahina ang mga ito, ngunit ang kanilang bilang ay maaaring malaki, at sa pagtaas ng kabuuang bilis ng daloy, ang mga supersonic na zone ay tumataas, ang mga pagkabigla ay "lumalakas" at lumilipat patungo sa trailing edge. ng airfoil. Mamaya, ang parehong mga shock wave ay lilitaw sa ilalim na ibabaw ng profile.
Buong supersonic na daloy sa paligid ng wing airfoil.
Ano ang panganib ng lahat ng ito? Pero ano. Una- ay makabuluhan pagtaas ng aerodynamic drag sa hanay ng mga transonic na bilis (mga M=1, higit pa o mas kaunti). Ang paglaban na ito ay lumalaki dahil sa isang matalim na pagtaas sa isa sa mga bahagi nito - paglaban ng alon. Ang parehong hindi namin isinasaalang-alang kapag isinasaalang-alang ang mga flight sa subsonic na bilis.
Para sa pagbuo ng maraming shock wave (o shock waves) sa panahon ng pagbabawas ng bilis ng isang supersonic na daloy, tulad ng sinabi ko sa itaas, ang enerhiya ay ginugol, at ito ay kinuha mula sa kinetic energy paggalaw ng sasakyang panghimpapawid. Ibig sabihin, bumagal lang ang eroplano (at kapansin-pansin!). Iyon na iyon paglaban ng alon.
Bukod dito, ang mga shock wave, dahil sa matalim na pagbabawas ng daloy sa kanila, ay nag-aambag sa paghihiwalay ng boundary layer pagkatapos ng sarili nito at ang pagbabago nito mula sa laminar hanggang sa magulong. Lalo nitong pinapataas ang aerodynamic drag.
Namamaga ang profile sa iba't ibang numero M. Compression shocks, lokal na supersonic zone, turbulent zone.
Pangalawa. Dahil sa paglitaw ng mga lokal na supersonic zone sa profile ng pakpak at ang kanilang karagdagang paglipat sa seksyon ng buntot ng profile na may pagtaas sa bilis ng daloy at, sa gayon, isang pagbabago sa pattern ng pamamahagi ng presyon sa profile, ang punto ng aplikasyon ng Ang aerodynamic forces (pressure center) ay lumilipat din sa trailing edge. Bilang isang resulta, may lilitaw sandali ng pagsisid may kaugnayan sa gitna ng masa ng sasakyang panghimpapawid, na nagiging sanhi ng pagbaba nito ng ilong.
Ano ang resulta ng lahat ng ito sa ... Dahil sa medyo matalim na pagtaas sa aerodynamic drag, ang sasakyang panghimpapawid ay nangangailangan ng isang makabuluhang reserba ng lakas ng makina upang madaig ang transonic zone at maabot, wika nga, tunay na supersonic.
Isang matalim na pagtaas sa aerodynamic drag sa transonic (wave crisis) dahil sa pagtaas ng wave drag. Ang Cd ay ang drag coefficient.
Dagdag pa. Dahil sa paglitaw ng isang sandali ng diving, ang mga paghihirap ay lumitaw sa kontrol ng pitch. Bilang karagdagan, dahil sa kaguluhan at hindi pagkakapantay-pantay ng mga proseso na nauugnay sa paglitaw ng mga lokal na supersonic zone na may mga shock wave, masyadong mahirap pangasiwaan. Halimbawa, sa isang roll, dahil sa iba't ibang mga proseso sa kaliwa at kanang mga eroplano.
Oo, kasama ang paglitaw ng mga panginginig ng boses, kadalasang medyo malakas dahil sa lokal na kaguluhan.
Sa pangkalahatan, isang kumpletong hanay ng mga kasiyahan, na nagdadala ng pangalan krisis sa alon. Ngunit, totoo, lahat sila ay nagaganap (mayroon, tiyak :-)) kapag gumagamit ng tipikal na subsonic na sasakyang panghimpapawid (na may makapal na profile ng isang tuwid na pakpak) upang makamit ang mga supersonic na bilis.
Sa una, kapag wala pang sapat na kaalaman, at ang mga proseso ng pag-abot sa supersonics ay hindi komprehensibong pinag-aralan, ang mismong hanay na ito ay itinuturing na halos nakamamatay na hindi malulutas at tinawag harang sa tunog(o supersonic na hadlang, kung gusto mo:-)).
Kapag sinusubukang pagtagumpayan ang bilis ng tunog sa maginoo piston sasakyang panghimpapawid, mayroong maraming mga trahedya kaso. Ang malakas na panginginig ng boses kung minsan ay humantong sa pagkasira ng istraktura. Ang sasakyang panghimpapawid ay walang sapat na lakas para sa kinakailangang acceleration. Sa antas ng paglipad, ito ay imposible dahil sa isang epekto ng parehong kalikasan bilang krisis sa alon.
Samakatuwid, ang isang dive ay ginamit para sa acceleration. Ngunit maaari itong maging nakamamatay. Ang dive moment na lumitaw sa panahon ng wave crisis ay nagpatagal sa dive, at kung minsan ay walang paraan. Sa katunayan, upang maibalik ang kontrol at maalis ang krisis sa alon, kinakailangan na patayin ang bilis. Ngunit upang gawin ito sa isang dive ay lubhang mahirap (kung hindi imposible).
Ang pag-drag sa isang dive mula sa antas ng paglipad ay itinuturing na isa sa mga pangunahing sanhi ng sakuna sa USSR noong Mayo 27, 1943 ng sikat na eksperimentong BI-1 na manlalaban na may isang liquid-propellant rocket engine. Ang mga pagsubok ay isinagawa para sa maximum na bilis ng paglipad, at ayon sa mga taga-disenyo, ang bilis na nakamit ay higit sa 800 km / h. Pagkatapos ay nagkaroon ng pagkaantala sa tuktok, kung saan ang eroplano ay hindi lumabas.
Pang-eksperimentong manlalaban BI-1.
Sa panahon ngayon krisis sa alon sapat na ang pinag-aralan at napagtagumpayan harang sa tunog(kung kinakailangan :-)) ay hindi mahirap. Sa sasakyang panghimpapawid na idinisenyo upang lumipad sa sapat na mataas na bilis, tiyak Nakabubuo ng mga desisyon at mga paghihigpit upang mapadali ang kanilang operasyon sa paglipad.
Tulad ng nalalaman, ang krisis sa alon ay nagsisimula sa mga numerong M na malapit sa pagkakaisa. Samakatuwid, halos lahat ng jet subsonic liners (pasahero, sa partikular) ay may flight limitasyon sa bilang M. Kadalasan ito ay nasa rehiyon ng 0.8-0.9M. Inutusan ang piloto na sundin ito. Bilang karagdagan, sa maraming sasakyang panghimpapawid, kapag naabot ang antas ng limitasyon, pagkatapos ay dapat bawasan ang bilis ng hangin.
Halos lahat ng sasakyang panghimpapawid na lumilipad sa bilis na hindi bababa sa 800 km/h pataas ay mayroon nagwalis ng pakpak(hindi bababa sa nangungunang gilid :-)). Ito ay nagpapahintulot sa iyo na itulak pabalik ang simula ng opensiba krisis sa alon hanggang sa mga bilis na katumbas ng M=0.85-0.95.
Pakpak ng palaso. Pangunahing aksyon.
Ang dahilan para sa epekto na ito ay maaaring ipaliwanag nang simple. Sa isang tuwid na pakpak, ang daloy ng hangin na may bilis na V ay tumatakbo halos sa tamang anggulo, at sa isang swept wing (sweep angle χ) sa isang tiyak na slip angle β. Ang bilis ng V ay maaaring mabulok ng vector sa dalawang stream: Vτ at Vn .
Ang daloy ng Vτ ay hindi nakakaapekto sa pamamahagi ng presyon sa pakpak, ngunit ginagawa nito ang daloy ng Vn, na tumutukoy sa mga katangian ng dala ng pakpak. At ito ay malinaw na mas mababa sa magnitude ng kabuuang daloy V. Samakatuwid, sa swept wing, ang simula ng isang wave crisis at ang paglago paglaban ng alon kapansin-pansing nangyayari mamaya kaysa sa isang tuwid na pakpak sa parehong bilis ng freestream.
Pang-eksperimentong manlalaban E-2A (ang hinalinhan ng MIG-21). Karaniwang swept wing.
Ang isa sa mga pagbabago ng swept wing ay ang pakpak na may superkritikal na profile(binanggit siya). Pinapayagan ka nitong ilipat ang simula ng krisis sa alon sa mataas na bilis, bilang karagdagan, pinapayagan ka nitong dagdagan ang kahusayan, na mahalaga para sa mga liner ng pasahero.
SuperJet 100. Supercritical swept wing.
Kung ang sasakyang panghimpapawid ay nilayon na magbibiyahe harang sa tunog(dumaan at krisis sa alon masyadong :-)) at supersonic na paglipad, pagkatapos ito ay karaniwang palaging naiiba sa tiyak mga tampok ng disenyo. Sa partikular, kadalasan ay mayroon manipis na profile ng pakpak at balahibo na may matalim na mga gilid(kabilang ang hugis diyamante o tatsulok) at tiyak na anyo mga pakpak sa plano (halimbawa, tatsulok o trapezoidal na may pag-agos, atbp.).
Supersonic MIG-21. Tagasunod E-2A. Isang tipikal na triangular na pakpak.
MIG-25. Isang halimbawa ng karaniwang sasakyang panghimpapawid na idinisenyo para sa supersonic na paglipad. Manipis na profile ng pakpak at balahibo, matalim na mga gilid. Trapezoidal na pakpak. profile
Pagpasa sa kilalang-kilala harang sa tunog, iyon ay, ang naturang sasakyang panghimpapawid ay nagsasagawa ng paglipat sa supersonic na bilis sa afterburning na operasyon ng makina dahil sa pagtaas ng aerodynamic resistance, at, siyempre, upang mabilis na makalusot sa zone krisis sa alon. At ang mismong sandali ng paglipat na ito ay kadalasang hindi nararamdaman sa anumang paraan (uulitin ko :-)) ni ng piloto (maaari lamang niyang bawasan ang antas ng presyon ng tunog sa sabungan), o ng isang tagamasid sa labas, kung, siyempre , mapapansin niya ito :-).
Gayunpaman, narito ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit ng isa pang maling kuru-kuro, na konektado sa mga tagamasid sa labas. Tiyak na marami ang nakakita ng ganitong uri ng mga larawan, ang mga caption sa ilalim nito ay nagsasabing ito na ang sandali ng pagtagumpayan ng eroplano. harang sa tunog upang magsalita, biswal.
Prandtl-Gloert effect. Walang kaugnayan sa pagpasa sa sound barrier.
Una sa lahat, alam na natin na walang sound barrier, tulad nito, at ang paglipat sa supersonic mismo ay hindi sinamahan ng anumang bagay na pambihira (kabilang ang palakpak o pagsabog).
Pangalawa. Ang nakita namin sa litrato ay ang tinatawag Prandtl-Gloert effect. Nagsulat na ako tungkol sa kanya. Ito ay hindi direktang nauugnay sa paglipat sa supersonic. Kaya lang sa mataas na bilis (subsonic, sa pamamagitan ng paraan :-)) ang eroplano, na gumagalaw ng isang tiyak na masa ng hangin sa harap nito, ay lumilikha ng ilang lugar ng rarefaction. Kaagad pagkatapos ng pagpasa, ang lugar na ito ay nagsisimulang punuin ng hangin mula sa kalapit na espasyo na may natural isang pagtaas sa dami at isang matalim na pagbaba sa temperatura.
Kung ang kahalumigmigan ng hangin ay sapat at ang temperatura ay bumaba sa ibaba ng dew point ng nakapaligid na hangin, kung gayon paghalay ng kahalumigmigan mula sa singaw ng tubig sa anyo ng fog, na nakikita natin. Sa sandaling maibalik ang mga kondisyon sa orihinal, agad na mawawala ang fog na ito. Ang buong prosesong ito ay medyo maikli.
Ang ganitong proseso sa mataas na transonic na bilis ay maaaring mapadali ng lokal mga surge Ako, kung minsan ay tumutulong sa pagbuo ng isang bagay na katulad ng isang magiliw na kono sa paligid ng sasakyang panghimpapawid.
Ang mataas na bilis ay pinapaboran ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, gayunpaman, kung ang kahalumigmigan ng hangin ay sapat, maaari itong mangyari (at mangyari) sa medyo mababang bilis. Halimbawa, sa ibabaw ng ibabaw ng mga anyong tubig. Sa pamamagitan ng paraan, karamihan magagandang larawan ng ganitong kalikasan ay ginawa sa isang sasakyang panghimpapawid carrier, iyon ay, sa sapat na mahalumigmig na hangin.
Iyan ay kung paano ito gumagana. Ang mga kuha, siyempre, ay cool, ang palabas ay kahanga-hanga :-), ngunit hindi ito ang madalas na tawag dito. walang kinalaman dito (at supersonic na hadlang din:-)). At ito ay mabuti, sa palagay ko, kung hindi, ang mga nagmamasid na kumukuha ng ganitong uri ng larawan at video ay maaaring hindi maganda. shock wave, alam mo ba:-)…
Sa konklusyon, isang video (nagamit ko na ito dati), ang mga may-akda nito ay nagpapakita ng epekto ng isang shock wave mula sa isang sasakyang panghimpapawid na lumilipad sa mababang altitude sa supersonic na bilis. Mayroong, siyempre, isang tiyak na pagmamalabis doon :-), ngunit ang pangkalahatang prinsipyo ay malinaw. At muli, ito ay kamangha-manghang :-)
At iyon lang para sa araw na ito. Salamat sa pagbabasa ng artikulo hanggang sa dulo :-). Hanggang sa muli nating pagkikita…
Naki-click ang mga larawan.
Copyright ng imahe SPL
Ang mga kahanga-hangang larawan ng mga jet fighter sa isang makakapal na kono ng singaw ng tubig ay kadalasang sinasabing ang sasakyang panghimpapawid na lumalabag sa sound barrier. Ngunit ito ay isang pagkakamali. Ang browser ay nagsasalita tungkol sa tunay na sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay.
Ang kamangha-manghang phenomenon na ito ay paulit-ulit na nakunan ng mga photographer at videographer. Isang military jet plane ang dumaan sa lupa mataas na bilis ilang daang kilometro bawat oras.
Habang bumibilis ang manlalaban, nagsisimulang mabuo ang isang siksik na kono ng condensation sa paligid nito; parang nasa loob ng compact cloud ang eroplano.
Ang mga kapana-panabik na mga caption sa pantasya sa ilalim ng gayong mga larawan ay kadalasang sinasabi na mayroon tayo - nakikitang ebidensya ng isang sonic boom kapag ang sasakyang panghimpapawid ay umabot sa supersonic na bilis.
Sa totoo lang hindi ito totoo. Napansin namin ang tinatawag na Prandtl-Gloert effect - isang pisikal na kababalaghan na nangyayari kapag ang isang sasakyang panghimpapawid ay lumalapit sa bilis ng tunog. Wala itong kinalaman sa pagsira sa sound barrier.
- Iba pang mga artikulo ng BBC Future sa Russian
Sa pag-unlad ng industriya ng sasakyang panghimpapawid, ang mga aerodynamic na hugis ay naging mas streamlined, at ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay patuloy na tumaas - ang sasakyang panghimpapawid ay nagsimulang gumawa ng mga bagay sa hangin sa kanilang paligid na hindi kayang gawin ng kanilang mas mabagal at mas malalaking nauna.
Ang mahiwagang shock wave na nabubuo sa paligid ng mababang lumilipad na sasakyang panghimpapawid habang papalapit sila sa bilis ng tunog, at pagkatapos ay sinisira ang sound barrier, ay nagpapahiwatig na ang hangin sa ganoong bilis ay kumikilos sa isang kakaibang paraan.
Kaya ano ang mga mahiwagang ulap ng condensate na ito?
Copyright ng imahe getty Caption ng larawan Ang Prandtl-Gloert effect ay pinaka-binibigkas kapag lumilipad sa isang mainit, mahalumigmig na kapaligiran.Ayon kay Rod Irwin, Chairman ng Aerodynamics Group sa Royal Aeronautics Society, ang mga kondisyon kung saan nangyayari ang vapor cone ay agad na nauuna sa isang sasakyang panghimpapawid na lumalabag sa sound barrier. Gayunpaman, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay karaniwang nakuhanan ng larawan sa bilis na bahagyang mas mababa kaysa sa bilis ng tunog.
Ang mga layer ng ibabaw ng hangin ay mas siksik kaysa sa atmospera sa matataas na lugar. Kapag lumilipad sa mababang altitude, mayroong tumaas na friction at drag.
Sa pamamagitan ng paraan, ang mga piloto ay ipinagbabawal na basagin ang sound barrier sa lupa. "Maaari kang pumunta ng supersonic sa ibabaw ng karagatan, ngunit hindi sa ibabaw ng isang solidong ibabaw," paliwanag ni Irwin. pinahintulutan ang mga tripulante na bumuo ng supersonic na bilis lamang sa ibabaw ng tubig".
Bukod dito, napakahirap na biswal na magrehistro ng sonic boom kapag ang isang sasakyang panghimpapawid ay umabot sa supersonic na bilis. Hindi ito makikita sa mata - sa tulong lamang ng mga espesyal na kagamitan.
Para sa pagkuha ng litrato ng mga modelo na tinatangay ng hangin sa supersonic na bilis sa mga wind tunnel, ang mga espesyal na salamin ay karaniwang ginagamit upang makita ang pagkakaiba sa light reflection na dulot ng pagbuo ng shock wave.
Copyright ng imahe getty Caption ng larawan Kapag bumaba ang presyon ng hangin, bumababa ang temperatura ng hangin, at ang kahalumigmigan na nakapaloob dito ay nagiging condensate.Ang mga litratong nakuha sa tinatawag na schlieren method (o Toepler method) ay ginagamit upang mailarawan ang mga shock wave (o, kung tawagin din sila, shock waves) na nabubuo sa paligid ng modelo.
Sa panahon ng mga blowdown, ang mga condensate cone ay hindi nilikha sa paligid ng mga modelo, dahil ang hangin na ginagamit sa mga wind tunnel ay paunang tuyo.
Ang mga kono ng singaw ng tubig ay nauugnay sa mga shock wave (at may ilan sa mga ito) na nabubuo sa paligid ng sasakyang panghimpapawid habang ito ay tumataas ng bilis.
Kapag ang bilis ng isang sasakyang panghimpapawid ay lumalapit sa bilis ng tunog (mga 1234 km / h sa antas ng dagat), isang pagkakaiba sa lokal na presyon at temperatura ay nangyayari sa hangin na dumadaloy sa paligid nito.
Bilang isang resulta, ang hangin ay nawawalan ng kakayahang mapanatili ang kahalumigmigan, at ang condensation ay bumubuo sa anyo ng isang kono, bilang sa video na ito.
"Ang nakikitang kono ng singaw ay sanhi ng isang shock wave, na lumilikha ng isang pagkakaiba-iba ng presyon at temperatura sa paligid ng sasakyang panghimpapawid," sabi ni Irwin.
Marami sa pinakamahusay na mga larawan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mula sa sasakyang panghimpapawid ng US Navy - hindi nakakagulat, dahil ang mainit, mahalumigmig na hangin malapit sa ibabaw ng dagat ay may posibilidad na magpalaki sa Prandtl-Gloert effect.
Ang ganitong mga stunt ay madalas na ginagawa ng F/A-18 Hornet fighter-bombers, ang pangunahing carrier-based na uri ng American naval aviation.
Copyright ng imahe SPL Caption ng larawan Ang shock wave sa labasan ng sasakyang panghimpapawid patungo sa supersonic ay mahirap makita sa mataAng mga miyembro ng US Navy Blue Angels aerobatic team ay lumilipad sa parehong mga sasakyang pangkombat, na mahusay na gumaganap ng mga maniobra kung saan nabubuo ang condensation cloud sa paligid ng sasakyang panghimpapawid.
Dahil sa kagila-gilalas na katangian ng kababalaghan, madalas itong ginagamit upang gawing popular ang naval aviation. Ang mga piloto ay sadyang nagmamaniobra sa dagat, kung saan ang mga kondisyon para sa paglitaw ng Prandtl-Gloert effect ay ang pinakamainam, at ang mga propesyonal na photographer ng hukbong-dagat ay nasa malapit na tungkulin - pagkatapos ng lahat, imposibleng kumuha ng malinaw na larawan ng isang jet aircraft na lumilipad. sa bilis na 960 km / h sa isang regular na smartphone.
Ang mga condensation cloud ay mukhang pinaka-kahanga-hanga sa tinatawag na transonic flight mode, kapag ang hangin ay bahagyang umaagos sa paligid ng sasakyang panghimpapawid sa supersonic na bilis, at bahagyang sa subsonic.
"Ang sasakyang panghimpapawid ay hindi kinakailangang lumilipad sa supersonic na bilis, ngunit ang hangin ay dumadaloy sa paligid ng itaas na ibabaw ng pakpak nito sa mas mataas na bilis kaysa sa mas mababang isa, na humahantong sa isang lokal na pagkabigla," sabi ni Irwin.
Ayon sa kanya, para mangyari ang Prandtl-Gloert effect, kinakailangan ang ilang kundisyon ng klimatiko (ibig sabihin, mainit at mahalumigmig na hangin), na mas madalas na nakakaharap ng mga carrier-based na mandirigma kaysa sa ibang sasakyang panghimpapawid.
Ang kailangan mo lang gawin ay magtanong sa isang propesyonal na photographer para sa serbisyo, at voila! - nakunan ang iyong sasakyang panghimpapawid na napapalibutan ng isang nakamamanghang ulap ng singaw ng tubig, na napagkamalan ng marami sa atin bilang tanda ng pag-abot sa supersonic.
- Mababasa mo ito sa website
harang sa tunog
Harang sa tunog
isang kababalaghan na nangyayari sa panahon ng paglipad ng isang sasakyang panghimpapawid o rocket sa sandali ng paglipat mula sa subsonic hanggang supersonic na bilis ng paglipad sa atmospera. Kapag ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay lumalapit sa bilis ng tunog (1200 km / h), isang manipis na lugar ang lilitaw sa hangin sa harap nito, kung saan mayroong isang matalim na pagtaas sa presyon at density ng hangin. Ang compaction na ito ng hangin sa harap ng lumilipad na sasakyang panghimpapawid ay tinatawag na shock wave. Sa lupa, ang pagpasa ng isang shock wave ay nakikita bilang isang pop, katulad ng tunog ng isang shot. Nang lumampas, ang sasakyang panghimpapawid ay dumaan sa lugar na ito ng tumaas na density ng hangin, na parang tinutusok ito - nalampasan nito ang sound barrier. Matagal na panahon Ang pagtagumpayan sa sound barrier ay isang seryosong problema sa pag-unlad ng aviation. Upang malutas ito, kinakailangan upang baguhin ang profile at hugis ng pakpak ng sasakyang panghimpapawid (ito ay naging mas payat at swept), upang gawing mas matulis ang harap ng fuselage at upang magbigay ng kasangkapan sa sasakyang panghimpapawid na may mga jet engine. Ang bilis ng tunog ay unang nalampasan noong 1947 ni C. Yeager sa isang X-1 aircraft (USA) na may isang liquid-propellant rocket engine na inilunsad mula sa isang B-29 aircraft. Sa Russia, ang unang nagtagumpay sa sound barrier noong 1948 ay si O. V. Sokolovsky sa isang eksperimentong sasakyang panghimpapawid ng La-176 na may turbojet engine.
Encyclopedia "Teknolohiya". - M.: Rosman. 2006 .
harang sa tunog
isang matalim na pagtaas sa drag ng isang aerodynamic na sasakyang panghimpapawid sa paglipad ng mga numero ng Mach na M(∞) na bahagyang lumampas sa kritikal na numerong M*. Ang dahilan ay ang mga numerong M(∞) > M* ay dumarating, na sinamahan ng paglitaw ng paglaban ng alon. Ang wave drag coefficient ng sasakyang panghimpapawid ay tumataas nang napakabilis sa pagtaas ng bilang M, simula sa M(∞) = M*.
Ang pagkakaroon ng Z. b. nagpapahirap na makamit ang bilis ng paglipad na katumbas ng bilis ng tunog, at ang kasunod na paglipat sa supersonic na paglipad. Para sa mga ito, ito ay naging kinakailangan upang lumikha ng sasakyang panghimpapawid na may manipis na swept na mga pakpak, na naging posible upang makabuluhang bawasan ang paglaban, at mga jet engine, kung saan tumataas ang thrust sa pagtaas ng bilis.
Sa USSR, ang bilis na katumbas ng bilis ng tunog ay unang nakamit sa sasakyang panghimpapawid ng La-176 noong 1948.
Aviation: Encyclopedia. - M.: Great Russian Encyclopedia. Punong Patnugot G.P. Svishchev. 1994 .
Tingnan kung ano ang isang "sound barrier" sa iba pang mga diksyunaryo:
Ang sound barrier sa aerodynamics ay ang pangalan ng isang bilang ng mga phenomena na sumasabay sa paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid (halimbawa, isang supersonic na sasakyang panghimpapawid, rocket) sa bilis na malapit sa o lumalampas sa bilis ng tunog. Mga Nilalaman 1 Shock wave, ... ... Wikipedia
SOUND BARRIER, ang sanhi ng kahirapan sa aviation kapag tumataas ang bilis ng paglipad nang higit sa bilis ng tunog (SUPERSONIC SPEED). Papalapit sa bilis ng tunog, ang sasakyang panghimpapawid ay nakakaranas ng hindi inaasahang pagtaas ng drag at pagkawala ng aerodynamic LIFT ... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
harang sa tunog- garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. sonik na hadlang; sound barrier vok. Schallbarriere, f; Schallmauer, f rus. sound barrier, m pranc. barrier sonique, f; frontiere sonique, f; mur de son, m … Fizikos terminų žodynas
harang sa tunog- garso barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus vertė). Aiškinamas bangų krize dėl staiga padidėjusio… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Isang matalim na pagtaas sa aerodynamic drag kapag ang bilis ng paglipad ng sasakyang panghimpapawid ay lumalapit sa bilis ng tunog (ang kritikal na halaga ng bilang ng paglipad ng Mach ay lumampas). Ito ay ipinaliwanag ng isang krisis sa alon, na sinamahan ng pagtaas ng paglaban ng alon. Pagtagumpayan ang 3.…… Malaking encyclopedic polytechnic na diksyunaryo
harang sa tunog- isang matalim na pagtaas sa paglaban ng kapaligiran ng hangin sa paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa. diskarte sa mga bilis na malapit sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog. Pagtagumpayan 3. b. ginawang posible sa pamamagitan ng pagpapabuti ng mga aerodynamic na anyo ng sasakyang panghimpapawid at paggamit ng makapangyarihang ... ... Diksyunaryo ng mga terminong militar
harang sa tunog- sound barrier - isang matalim na pagtaas sa resistensya ng isang aerodynamic na sasakyang panghimpapawid sa Mach flight number M∞, bahagyang lumampas sa kritikal na numero M*. Ang dahilan ay para sa mga numerong M∞ > Encyclopedia "Aviation"
harang sa tunog- sound barrier - isang matalim na pagtaas sa resistensya ng isang aerodynamic na sasakyang panghimpapawid sa Mach flight number M∞, bahagyang lumampas sa kritikal na numero M*. Ang dahilan ay na sa mga numerong M∞ > M* isang wave crisis ay nanggagaling,… … Encyclopedia "Aviation"
- (French barriere outpost). 1) mga pintuan sa mga kuta. 2) sa mga arena at sirko, isang bakod, isang log, isang poste kung saan tumalon ang isang kabayo. 3) isang palatandaan na ang mga mandirigma ay umabot sa isang tunggalian. 4) rehas, rehas na bakal. Diksyunaryo ng mga salitang banyaga na kasama sa ... ... Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso
BARRIER, asawa. 1. Isang balakid (uri ng pader, crossbar) na inilagay sa daan (sa panahon ng pagtalon, pagtakbo). Kunin b. (lampasan mo ito). 2. Bakod, bakod. B. lodge, balkonahe. 3. trans. Isang balakid, isang hadlang sa isang bagay. Likas na ilog b. para kay…… Diksyunaryo Ozhegov