La звучна баријера То је физички феномен који се односи на граничну брзину којом се објекат може кретати у датом медију без прекорачења брзине звука у тој средини. Зависи од услова околине, као што су температура и надморска висина. Многи људи су већ дуго заинтересовани за ову тему.
Стога ћемо овај чланак посветити да вам кажемо шта је звучна баријера, њене карактеристике и важност.
Главне карактеристике
Када се објекат креће брзином једнаком или мањом од брзине звука, звучни таласи које емитује могу се ширити кроз медијум без икаквих проблема. Међутим, када објекат почне да се креће брже од брзине звука, настаје акумулација звучних таласа испред објекта који се креће.
Ова акумулација таласа ствара висок притисак у региону који се назива „ударни талас“. Ударни талас је концентрација енергије која се формира око објекта када достигне или премаши брзину звука.
Када објекат пробије звучну баријеру, дешава се догађај познат као „звучни бум“. Овај догађај карактерише гласна и препознатљива бука, слична експлозији или грмљавини. Звучни удар је узрокован изненадним ослобађањем енергије ускладиштене у ударном таласу док објекат пролази кроз њега.
Важно је то напоменути звучни бум није штетан сам по себи, али може изазвати нелагодност људима на земљи. Због тога, многе области имају прописе и ограничења за надзвучне летелице које лете у близини насељених места.
Нека историја
Вратимо се неколико година уназад. Током Другог светског рата, свет авијације је револуционисан развојем првих млазних мотора. Ови авиони су способни да лете више и брже. Како се технологија развијала, ништа није изгледало као да може побољшати брзину док се звучна баријера не сазна.
Брзо су схватили да без обзира на то колико су снажни нови мотори, не могу да се приближе брзини звука: с једне стране, губили би снагу како се мотори приближавају 1 Маху, а са друге стране, услед удара таласа. У то време се веровало да је брзина звука ненадмашна, физички непобедива. Отуда и назив "звучна баријера".
У октобру 1947. године, први авион који је пробио звучну баријеру био је експериментални Кс-1, који је посебно дизајниран за њега. Поред тога, то је била прва летелица у Сједињеним Државама посвећена истраживањима у области аеронаутике и поставила преседан, што је резултирало инвентаром од више од 50 „Кс-авиона”.
Знатижељно, прва особа која је летела брже од 1 маха био је Цхуцк Иеагер, бивши пилот УСАФ-а који је освојио бројне награде за своју ваздушну борбу током Другог светског рата. Кс-1 је доказао да је суперсонична брзина физички могућа.
Ударни таласи и звучна баријера
Да бисмо разумели експоненцијално повећање аеродинамичког отпора, морамо разумети шта су ударни таласи. Ова појава настаје услед драматичних промена ваздушног притиска. Ево једноставног примера: ако имате канту пуну воде, отворите длан и снажно ударите у воду, чућете гласно „пуцање“. Ако поновите експеримент али се само играте врховима прстију, не само да вас неће болети, већ нећете чути никакве гласне звукове.
Разлог је тај што је велика површина покривена руком и честицама воде у подручју удара немају ни простора ни времена да "побегну" тако да вода даје осећај "очвршћавања". Када исто урадите са прстима, вода се прилагођава удару и таложи се око прстију без буке и бола.
Иста ствар се дешава и са ваздухом: када лети подзвучним брзинама, ваздух има времена да се помери и поприми облик авиона који пролази кроз њега. Током надзвучног лета, авион је неповратно „лупао“ у ваздух, стварајући огромне промене притиска. Ово је познато као ударни талас и одговоран је за драматично повећање аеродинамичког отпора. Дакле, сви надзвучни авиони прате исти образац: танак труп, замашена крила и веома оштар нос.
Митови и истине о звучној баријери
Постоји много митова око звучне баријере. Хајде да анализирамо неке од њих са истином унапред:
Мит: Ако предмет пробије звучну баријеру, експлодираће.
Истинито: То није истина. Иако пролазак објекта кроз звучну баријеру може изазвати звучни удар, то не значи да ће предмет експлодирати. Структура објекта је дизајнирана да издржи силе настале током овог процеса.
Мит: Звучна баријера је физички зид.
Истинито: Звучна баријера није чврста физичка баријера. То је термин који описује брзину којом се звучни таласи акумулирају и стварају ударни талас. То је појава која се односи на ширење звука у одређеном медију.
Мит: Суперсонични авиони увек пробијају звучну баријеру када лете.
Тацно: Није неопходно да суперсонични авион стално пробија звучну баријеру. Суперсонични авиони могу да лете и испод и изнад брзине звука, у зависности од услова и циљева лета. Тек када пређу брзину звука, генерише се звучни удар.
mito: Звучни бум је опасан за људе на земљи.
Тацно: Сам звучни бум није опасан. Међутим, то може бити досадно и ометајуће за људе на терену. Изненадна гласна бука може изазвати сметње и сметње у стамбеним и урбаним срединама, што је довело до наметања прописа и ограничења надзвучних летова у близини насељених места.
mito: Само авиони могу да пробију звучну баријеру.
Тацно: Иако су авиони најчешће превозно средство повезано са звучном баријером, они нису једини који је могу превазићи. Друга возила, као што су ракете, пројектили и пројектили, такође могу да пробију звучну баријеру када достигну надзвучне брзине.
Надам се да са овим информацијама можете сазнати више о звучној баријери и њеним карактеристикама.