Что такое звуковой барьер?

самолеты
наука
(Влад) #1

Есть там нюансы, или это простое преодоление скорости звука?

5 Likes
(Александр) #2

Что такое звуковой барьер?

Звуковой барьер - это общее название ряда явлений, сопровождающих движение летательного аппарата на скоростях, близких к скорости звука или превышающих её. ист.

Schlierenfoto_Mach
Фотография ударных волн при обтекании модели сверхзвуковым потоком в аэродинамической трубе (Аэродинамическая лаборатория NASA)

Скорость звука, более конкретно, является максимальной скоростью, с которой вибрации могут перемещаться по воздуху как звук. Когда объект движется по воздуху, он генерирует звуковые волны, которые будут распространяться во всех направлениях, в том числе вперед. Чем быстрее объект движется, тем ближе он к скорости звука, поэтому он по существу “догоняет” шум, который он генерирует!

Легче представить себе это явление в смысле чего-то более осязаемого, например волн, которые образуются в озере. Если вы уроните камень, он создаст волны, движущиеся наружу концентрическими кругами. Однако, если вы плывете на лодке, вы заметите, что лодка создает волны, которые распространяются и вперед, то есть перед лодкой. Аналогично, когда самолет или любой другой объект летит по воздуху, звуковые волны образуются и перед самолетом.

Теперь, когда скорость увеличивается, происходит что-то совсем другое. Когда катер мчится по спокойному озеру, вода перед лодкой не может вовремя убраться с пути, поэтому волны не могут распространяться; вместо этого они объединяются, и энергия проявляется как большой след, оставленный позади лодки после ее прохождения. Перенесем эту ситуацию на воздух; когда самолет превышает скорость звука, стена звуковых волн остается позади движущегося объекта, как след. Так же, как след за лодкой часто более мощный, чем небольшие отдельные волны, след звуковых волн, оставленных позади самолета, приходит к нам в виде “звукового удара”.

Приблизительно так.

5 Likes