Sicuramente molti hanno sentito parlare della misteriosa barriera sonora superata da combattenti e bombardieri, nonché di missili supersonici. Cos'è questa barriera, può essere vista visivamente e cosa provoca un forte suono esplosivo?

Cos'è una barriera sonora?

Barriera del suono nel campo dell'aerodinamica, si tratta di difficoltà tecniche che sorgono a causa di fenomeni associati al movimento di un aeromobile a una velocità pari o superiore alla velocità del suono.

Devi capire che questo non è un vero ostacolo che un aereo deve superare, come una sorta di muro invisibile, ma piuttosto un concetto astratto. Nacque in un momento in cui l'aviazione pensava solo agli aerei che possono viaggiare ad alta velocità - supersonici. Molti hanno persino insistito sull'irraggiungibilità di tali risultati.

Qual è la velocità del suono?

La velocità del suono è la velocità con cui le onde elastiche si propagano in un mezzo particolare. Questo indicatore varia a seconda dell'ambiente. Per esempio, la velocità del suono nell'aria - 331 m / so 1191,6 km / h.

Superare la velocità del suono

Come viene superata la barriera del suono? L'aereo decolla e accelera gradualmente sempre di più. Un flusso d'aria supersonico scorre attorno ad esso, a seguito del quale si forma un arco nel naso onda d'urto. Ce ne possono essere diversi, a seconda della forma dell'aeromobile.

In questa zona, la pressione e la densità dell'aria aumentano notevolmente. In un momento in cui l'aereo supera la velocità del suono, attraversa quest'area e appare un suono pop forte, che sembra uno sparo. Il pilota nell'abitacolo non sente alcun suono: impara a superare la barriera del suono solo con sensori speciali. Si notano anche cambiamenti nella gestione degli aeromobili.

Un forte scoppio esplosivo è un boom sonico. Può essere ascoltato in piedi sulla superficie della terra quando l'aereo sta volando a velocità supersoniche nelle vicinanze. Le onde d'urto che forma possono essere rappresentate visivamente sotto forma di un cono che accompagna l'aeromobile. La parte superiore del cono si trova a prua. Le onde si propagano da esso su lunghe distanze.

La voce di una persona in piedi per terra raccoglie i confini di un determinato cono immaginario. Un forte salto di pressione viene percepito come cotone esplosivo. Dal momento del superamento della barriera, uno shock acustico accompagna costantemente il velivolo. Tuttavia, il cotone verrà ascoltato ogni volta che vola su un punto fisso in superficie.

Poiché l'aereo si muove più velocemente del suono, prima l'osservatore sentirà un pop e solo dopo il rumore del motore.

Fatto interessante: il superamento della barriera del suono è spesso associato alla comparsa di una nuvola bianca nella sezione di coda dell'aeromobile. Tuttavia, non ha nulla a che fare con la barriera del suono. Stiamo parlando dell'effetto Prandtl-Glauert: condensazione dell'umidità immediatamente dietro un aereo in movimento.

Problemi di volo supersonici

Non importa quanto normale un aereo acceleri, non sarà in grado di volare a velocità supersonica per molto tempo. Gli aerei subsonici sono più lisci e arrotondati. E quando si vola a velocità supersoniche, sorgono altre condizioni aerodinamiche.

La resistenza dell'aria aumenta bruscamente, il corpo del velivolo si riscalda a causa dell'attrito. Di conseguenza, un normale aereo perderà il controllo stabile e potrebbe iniziare a collassare proprio in aria.

L'aviazione supersonica sviluppata attivamente iniziò negli anni 50-60. Il primo velivolo supersonico prodotto in serie fu il caccia nordamericano Super Sabre F-100. Questo modello volò per la prima volta nel 1953.

Velivoli supersonici creati e passeggeri, che effettuavano voli regolari. Ma ce n'erano solo 2: il sovietico Tu-144 e il Concorde inglese-francese.

Il vantaggio di tali aeromobili è di superare lunghe distanze in un breve periodo di tempo. Inoltre, un aereo supersonico si muove ad un'altitudine più elevata rispetto a quelli convenzionali. Di conseguenza, lo spazio aereo non è caricato. Ma il loro uso fu presto abbandonato a causa di diverse carenze:

• onda d'urto;
• elevato consumo di carburante;
• complessità operativa;
• rumore sopra l'aerodromo.

Un forte scoppio è un forte salto di pressione davanti al piano, che si verifica quando il piano inizia a muoversi a velocità supersonica (supera la barriera del suono). L'onda d'urto di fronte al velivolo si propaga a forma di cono. Una persona che osserva il volo di un aereo sente un pop quando questa onda lo raggiunge, e solo dopo può funzionare il motore. Un'onda d'urto accompagna costantemente l'aereo a velocità supersonica.Tuttavia, i pop verranno ascoltati solo durante il passaggio dell'aeromobile in un determinato punto - vicino all'osservatore.