Ударна звукова хвиля

Термін «звуковий удар» зазвичай відноситься до звуків, виробленим літаком, що летить з надзвуковою швидкістю. Звуковий удар народжується витісненим повітрям, сильно стиснутим на фронті ударної хвилі. Прикладом природного звукового удару може служити звичайний грім, що виникає, коли блискавка іонізує повітря, і той розширюється з надзвуковою швидкістю. Клацання бича – це невелика ударна звукова хвиля, породжувана кінчиком батога, який рухається швидше за швидкість звуку.

Щоб наочно уявити собі це явище – звуковий удар, уявіть швидкісний катер, який залишає за собою кільватерную хвилю у формі літери «V». Опустіть руку в воду. Коли хвиля дійде до руки, ви відчуєте ляпанець. Коли літак летить швидше швидкості звуку (швидше, ніж 1 Мах, т. Е. Його швидкість більше 1062 км / год в холодному повітрі, де зазвичай літають реактивні літаки), фронт ударної хвилі приймає форму конуса, який простягається за літаком. Коли поверхня конуса досягне вашого вуха, ви почуєте гучний хлопок. Не тільки носова частина літака породжує ударну хвилю, але також і інші частини – такі як хвостове оперення або передні кромки крил. Звук генерується весь час, поки літак рухається зі швидкістю 1 Мах або швидше. (Поширена думка, що бавовна виникає в момент подолання літаком звукового бар’єру, помилково. – Прим. Пер.)

У 1940-х рр. багато хто вважав, що «подолати звуковий бар’єр» неможливо. Цю думку грунтувалося на досвіді пілотів в Кореї, які при спробах розігнати літак до швидкості звуку відчували сувору бовтанку. Кілька льотчиків навіть загинуло, коли їх літаки просто розвалилися в повітрі. Першою людиною, офіційно подолав звуковий бар’єр, став американець Чак Йегер; це сталося 14 жовтня 1947 на експериментальному ракетному літаку Bell Х-1. На землі звуковий бар’єр вдалося подолати лише в 1997 р – на британському реактивному автомобілі. Цікаво, що при наближенні до швидкості близько 1 Мах Йегер зіткнувся з тими ж проблемами, що і пілоти на корейській війні. Але потім він зазнав дивний спокій, коли мчав, обганяючи гул і ударну хвилю, народжуваних його літаком.

Посилання на основну публікацію