Kakšna je zvočna ovira. Premagovanje zvočne pregrade

Kaj si predstavljamo, ko slišimo izraz "zvočna ovira"? Določena meja in ovira

Premagovanje ovire lahko povzroči razvoj kroničnih bolezni, sindromov bolečine in alergijskih reakcij. Ali so ti pogledi pravilni ali pa so stereotipi, ki so bili ugotovljeni? Ali imajo dejansko podlago? Kaj je zvočna pregrada? Kako in zakaj se to pojavi? Vse to in nekatere dodatne nianse ter zgodovinska dejstva, povezana s tem konceptom, bomo poskušali ugotoviti v tem članku.

Ta skrivnostna znanost - aerodinamika

V znanosti o aerodinamiki, namenjeni razlagi pojavov, ki spremljajo gibanje
zrakoplov, obstaja koncept "zvočne pregrade". To je vrsta pojavov, ki se pojavijo pri premikanju nadzorovanih zrakoplovov ali projektilov, ki se premikajo pri hitrostih, ki so blizu hitrosti zvoka ali velikosti.

Kakšen šok val?

Med pretokom nadzorovanega toka okoli aparata se v vetrovnem tunelu pojavi udarni val. Njene sledi je mogoče videti tudi s prostim očesom. Na tleh so izraženi v rumeni črti. Zunaj stožca udarnega valovanja, pred rumeno črto, na tleh ravna ni niti slišna. Pri hitrosti, ki presega zvok, se telesa pretaka okoli zvočnega toka, kar povzroči udarni val. Morda ni en, odvisno od oblike telesa.

Pretvorba šokovskega valovanja

Sprednja vala, ki se včasih imenuje udarni val, ima precej majhno debelino, tako da kljub temu slediti nenadne spremembe v pretočnih lastnosti, zniža svojo hitrost glede na telo in ustrezno povečanje temperature tlaka in plina v toku. V tem primeru se kinetična energija delno pretvori v notranjo energijo plina. Število teh sprememb je neposredno odvisno od hitrosti nadzorovanega pretoka. Ko se udarni val odmakne od aparata, se padci tlaka zmanjšajo, udarni val pretvori v zvok. Lahko pride do zunanjega opazovalca, ki bo slišal značilen zvok, ki spominja na eksplozijo. Obstaja mnenje, da to pomeni, da naprava doseže hitrost zvoka, ko zvočna pregrada zapusti ravnino.

Kaj se res dogaja?

Tako imenovani trenutek premagovanja zvočne pregrade v praksi predstavlja prehod z udarnim valom z naraščajočim gibanjem motorjev v ravnini. Zdaj je enota pred spremljajočim zvokom, zato se bo po njej slišal zvok motorja. Hitrost približevanja letala Hitrost zvokov je postala mogoča celo med drugo svetovno vojno, vendar so piloti zaznali zaskrbljujoče signale pri delu letal.

Po vojni so številni letalski oblikovalci in piloti poskušali doseči hitrost zvoka in premagati zvočno oviro, vendar se je veliko teh poskusov končalo tragično. Pesimistični znanstveniki so trdili, da te meje ni mogoče preseči. Daleč od eksperimentalnega, vendar znanstveno, je bilo mogoče razložiti naravo koncepta "zvočne pregrade" in najti načine za njegovo premagovanje.

Priporočila za varne lete

Secure leti v nadzvočne in ultrazvočni pri čemer se prepreči morebitne krize, pojav, ki je odvisen od aerodinamičnih parametrov letala in višino proizvedene filtra. Prehod iz ene stopnje v drugo hitrost je treba opraviti v najkrajšem možnem času z uporabo zgorevanje, ki bo pomagal izogniti dolgo let v val krize območja. Križna kriza kot koncept je prišla iz vodnega prometa. Pojavil se je v času gibanja ladij s hitrostjo blizu hitrosti valov na površini vode. Stik s krizo valov pomeni stopnjo rasti težavah, in če je to mogoče le za premagovanje krize val, potem lahko greš do drsenja ali drsni način na vodni gladini.

Zgodovina upravljanja letal

Prva oseba, ki je na eksperimentalnem letalu dosegla nadzorovano hitrost leta, je bil ameriški pilot Chuck Yeager. Njegov uspeh je bil znan v zgodovini 14. oktobra 1947. Na ozemlju ZSSR je zvočna pregrada 26. decembra 1948 premagala Sokolovsky in Fedorov, ki je vodil izkušenega borec.

Od civilnih najprej premagal potniško linijo zvočne pregrade Douglas DC-8, ki je 21. avgusta 1961 dosegel hitrost 1.012 M ali 1262 km / h. Poslanstvo je bilo zbiranje podatkov za oblikovanje krila. Med letala je svetovni rekord določil hiperzvočni zračni aerobni raket, ki je v uporabi z rusko vojsko. Na nadmorski višini 31,2 kilometra je raketa razvila hitrost 6389 km / h.

Po 50 letih po premagovanju zvočne pregrade v zraku je angleški Andy Green naredil podoben dosežek na avtomobilu. V prostem padcu je poskušal prekiniti rekord ameriškega Joe Kittingerja, ki je osvojil višino 31,5 kilometrov. Danes, 14. oktober 2012, Felix Baumgartner nastavitev svetovni rekord, brez pomoči prometa, v prostem padu z višine 39 kilometrov, lomljenje zvočni zid. Njegova hitrost je tako dosegla 1342,8 kilometrov na uro.

Najbolj nenavadno preseganje zvočne pregrade

Čudno je razmišljati, vendar je bil prvi izum na svetu, ki je premagal to mejo, običajen bič, ki ga je izklesal starodavni kitajski pred skoraj 7 tisoč leti. Skoraj pred izumom takojšnje fotografije leta 1927 nihče ni niti domneval, da je bil klik biča miniatični zvočni udarec. Ostra niha oblikuje zanko, hitrost pa se močno poveča, kar potrjuje klik. Zvočna pregrada se premaga s hitrostjo okoli 1200 km / h.

Zagonetka najhladnejšega mesta

Ni čudno, da so prebivalci majhnih mest šokirani, ko so prvič videli kapital. Izobilje prometa, stotine restavracij in zabaviščnih centrov zmedejo in izlivajo iz običajne korake. Začetek pomladi v prestolnici običajno dati od aprila, in ne uporniški nevihtni marec. V aprilu je jasno nebo, potočni potek in cvetni listi. Ljudje, utrujeni od dolge zime, odprejo okna široko proti soncu, hrup ulice v hiše. Na ulici ptice oglušujejo, umetniki pevajo, veseli učenci ponavljajo pesmi, da ne omenjam hrupa v prometnih zastojih in metroju. Zaposleni v higienskih oddelkih ugotavljajo, da je dolgotrajno škodljivo, da je v hrupnem mestu. Zvočno ozadje kapitala sestavljajo promet,
letalski, industrijski in gospodinjski hrup. Najbolj škodljiv je samo hrup v avtomobilu, saj zrakoplov leti dovolj visoko, hrup podjetij pa se raztopi v svojih stavbah. Nenehna vožnja avtomobilov na posebej živahnih avtocestah dvakrat presega vse dovoljene norme. Kako se zvočna ovira premaga v prestolnici? Moskva je z obilo zvokov nevarno, tako da prebivalci kapitala namestijo dvojno zastekljena okna, da bi prižgali hrup.

Kako je zvočna pregrada padla?

Do leta 1947 ni bilo dejanskih podatkov o zdravju osebe v pilotski kabini letala, ki leti hitreje kot zvok. Kot se je izkazalo, premagovanje zvočne pregrade zahteva določeno moč in pogum. Med letom postane jasno, da ni nobenih jamstev za preživetje. Tudi profesionalni pilot ne more zagotovo povedati, ali bo konstrukcija letala uprla napadu elementov. V nekaj minutah se lahko letalo preprosto razpade. Kako je to pojasnjeno? Treba je opozoriti, da gibanje z podzvočno hitrostjo ustvarja akustične valove, ki se razpršijo kot krogi iz padajočega kamna. Supersonična hitrost vznemirja udarne valove in oseba, ki stoji na tleh, sliši zvok, ki izgleda kot eksplozija. Brez močnih računalnikov je bilo težko rešiti zapletene diferencialne enačbe, in se je moralo zanašati na pihalne modele v vetrovnikih. Včasih z nezadostnim pospeševanjem letala udarni val doseže takšno raven, da letijo okna iz hiš, nad katerimi leti letalo. Premagati zvočno oviro, ne morejo vsi, ker v tem trenutku tresenje celotne strukture lahko znatno poškoduje pritrdilno napravo. Zato je za pilote tako pomembna močna zdravstvena in čustvena stabilnost. Če let gre nežno in zvočno oviro čim prej odpravimo, se pilot in potniki ne bodo počutili še posebej neprijetnih občutkov. Zlasti za osvajanje zvočne pregrade, je bil raziskovalni zrakoplov zgrajen januarja 1946. Vzpostavitev stroja je začela odredba Ministrstva za obrambo, toda namesto orožja je bila napolnjena z znanstveno opremo, ki je sledila načinu delovanja mehanizmov in naprav. Ta letalo je bilo kot sodobna križarka z vgrajenim raketnim motorjem. Letalo je premagalo zvočno oviro pri največji hitrosti 2736 km / h.

Verbalni in materialni spomeniki za osvojitev hitrosti zvoka

Dosežki pri premagovanju zvočne pregrade so zelo cenjeni danes. Tako je letalo, v katerem je Chuck Yeager prvič je premagala, je zdaj na ogled v Narodnem muzeju Air in vesolje, ki se nahaja v Washingtonu. Toda tehnični parametri tega človeškega izuma ne bi bili vredni precej brez prednosti samega pilota. Chuck Yeager je opravil šolo letenja in se boril v Evropi, po katerem se je vrnil v Anglijo. Nepošteno izogibanje letom ni prekinilo Yegerjevega duha in je dobil sprejem od poveljnika vojaških enot Evrope. V letih, ki so ostala do konca vojne, je Yeager sodeloval v 64 bojnih izletih, v katerem je snemil 13 letal. Nazaj domov Chuck Yeager se je vrnil z imenom kapitana. V njegovem opisu so prikazane fenomenalne intuicije, neverjetna hladnost in vzdržljivost v kritičnih situacijah. Yeager je večkrat zapisal svoje letalo. Njegova nadaljnja kariera je bila v letalskih silah, kjer je vodil usposabljanje pilotov. Zadnjič, ko je Chuck Yeager v 74 letih premagal zvočno pregrado, ki je bila ob petdesetletnici njegove zgodovine leta in leta 1997.

Kompleksne naloge ustvarjalcev letala

Svetovno znani zrakoplovi MiG-15 so začeli nastajati v času, ko so razvijalci ugotovili, da je nemogoče temeljiti zgolj na premostitvi zvočne pregrade, vendar je treba rešiti zapletene tehnične naloge. Kot rezultat, je bil stroj ustvarjen tako uspešen, da so njegove spremembe sprejele različne države. V nekem konkurenčnem boju je sodelovalo več različnih oblikovalskih pisarn, nagrada, ki je bila patent za najuspešnejše in najuspešnejše letalo. Razvili letala s krčenimi krili, kar je bila revolucija v njihovem oblikovanju. Idealni aparat je moral biti močan, hiter in neverjetno odporen na morebitno škodo od zunaj. Zbrali krila zrakoplova postali element, ki jim je pomagal zvišati hitrost zvoka. Naslednjič hitrost letala še naprej naraščala, kar je bilo pojasnjeno s povečanjem moči motorja, uporabo inovativnih materialov in optimizacijo aerodinamičnih parametrov. Breaking zvočni zid je možna in realna, tudi za navadnega državljana, vendar je manj nevarno, to ne postane, tako da lahko vsak ekstremal mora trezno oceniti njihovo moč, preden se odločite za tak eksperiment.