Ano ang tunog barrier. Paghiwa-hiwalayin ang sound barrier

Anong akala natin kapag naririnig natin ang pariralang "sound barrier"? Ang isang tiyak na limitasyon at ang mga hadlang, ang overcoming ng kung saan ay maaaring sineseryoso nakakaapekto sa pandinig at pakiramdam. Karaniwan, ang sound barrier nauugnay sa pagsakop ng putok at propesyon piloto.

Overcoming ito hadlang ay magagawang upang ma-trigger ang pagbuo ng talamak sakit, sakit syndromes at allergy reaksyon. Sigurado ang mga tamang view o ang mga ito ay itinatag stereotypes? Huwag mayroon silang anumang nababatay sa katotohanan batayan? Ano ang sound barrier? Paano at bakit ito nangyayari? Ang lahat ng ito at ang ilang mga karagdagang mga nuances, pati na rin ang makasaysayang mga katotohanan na kaugnay sa konsepto na ito, susubukan naming malaman sa artikulong ito.

Ito mahiwaga agham - Aerodynamics

Sa agham ng aerodynamics, na idinisenyo upang ipaliwanag ang mga phenomena kasamang sa paggalaw
sasakyang panghimpapawid, diyan ay ang konsepto ng "sound barrier." Ito serye ng mga phenomena na nagreresulta mula sa mga galaw ng supersonic eroplano o Rockets na maglakbay sa bilis ng malapit sa bilis ng tunog o mas mataas.

Ano ang shockwave?

Sa proseso ng supersonic daloy sa hangin lagusan patakaran ng pamahalaan ng isang shock wave. Nito bakas ay maaaring makita kahit na may mga mata lamang. Sa lupa, ipinahayag nila ang dilaw na linya. Lampas sa shock kono sa harap ng dilaw na linya sa ground plane ay hindi kahit na naririnig. Sa bilis paglampas sonik, sonik daloy lagpas sa katawan nailantad sa ang daloy na entails ang shock wave. Hindi ito maaaring maging isa na ay depende sa hugis ng katawan.

conversion shockwave

Ang harap ng shock wave, na minsan ay tinatawag na isang shock wave, ay may isang halip na maliit kapal, na nagpapahintulot gayunpaman subaybayan bigla mga pagbabago sa daloy ng mga katangian, bawasan ang bilis nito kung ihahambing sa katawan at isang katumbas na pagtaas sa presyon at temperatura ng gas sa daloy. Ang kinetiko enerhiya ay bahagyang transformed sa panloob na enerhiya ng gas. Ang halaga ng mga pagbabagong ito ay depende sa supersonic daloy. Bilang ang shock wave gumagalaw ang layo mula sa patakaran ng pamahalaan, presyon ng patak ay nabawasan, at ang shock wave ay convert sa tunog. Maaari itong maabot ang isang labas tagamasid ng nakakarinig ng mga natatanging tunog na kahawig ng isang pagsabog. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay katibayan ng tagumpay ng aparato ang bilis ng tunog, ang tunog barrier kapag ang eroplano ay umalis sa likod.

Kung ano talaga ang nangyari?

Ang tinatawag na sandali ng paglabag ang tunog barrier sa kasanayan ay kumakatawan sa pagpasa ng shock wave ng pagtaas hum sasakyang panghimpapawid engine. machine na ngayon ang nangunguna sa mga kasamang tunog, kaya ang engine hum maaaring narinig matapos kanya. Pagtatantya ng ang bilis ng sasakyang panghimpapawid sa bilis ng tunog ay ginawa posible kahit na sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ngunit ang mga piloto napansin ang mga palatandaan ng babala sa ang sasakyang panghimpapawid.

Pagkatapos ng digmaan, maraming mga sasakyang panghimpapawid designer at pilot sinubukan upang maabot ang bilis ng tunog at masira ang sound barrier, ngunit marami sa mga pagtatangkang ito natapos tragically. Pesimista mananaliksik Nagtalo na ang limitasyon na ito ay imposible upang matalo. Ito ay hindi pang-eksperimento, ngunit isang pang-agham na paraan upang ipaliwanag ang kalikasan naka ang konsepto ng "sound barrier" at maghanap ng mga paraan upang pagtagumpayan ito.

Ang nagmula rekomendasyon para sa ligtas na flight

Secure flight sa transonic at supersonic wave habang pag-iwas sa posibleng krisis, ang pangyayari ng kung saan ay depende sa aerodynamic parameter ng sasakyang panghimpapawid at ang taas ng ginawa filter. Paglilipat mula sa isang antas sa ibang bilis ay dapat na gumanap nang mabilis hangga't maaari sa paggamit ng afterburner, na kung saan ay makakatulong sa maiwasan ang isang mahabang flight sa alon ng krisis zone. Wave krisis bilang isang konsepto ay nagmula sa tubig transportasyon. Ito ay lumitaw sa panahon ng isang trapiko na may isang bilis ng malapit sa bilis ng mga alon sa ibabaw ng tubig. Makipag-ugnay sa wave krisis entails ng isang paglago rate ng kahirapan, at kung posible lamang sa pagtagumpayan ang krisis wave, pagkatapos ay maaari kang pumunta sa gliding o sliding mode sa ibabaw ng tubig.

Kasaysayan sa pamamahala ng mga sasakyang panghimpapawid

Ang unang tao upang maabot ang supersonic airspeed ang pilot ng eroplano, - isang American pilot Chak Yeger. Ang kanyang tagumpay minarkahan sa kasaysayan ng Oktubre 14, 1947. Sa USSR, ang sound barrier ay pagtagumpayan Disyembre 26, 1948 Sokolowski at Fedorov, na nagpatakbo ng isang bihasang manlalaban.

Ng civil aircraft kang masira ang sound barrier airliner Douglas DC-8 na Agosto 21, 1961 umabot sa isang bilis ng 1.012 M, o 1262 km / h. Flight ay dinisenyo upang mangolekta ng data para sa disenyo ng wing. Kabilang sa mga aircrafts mundo record set aeroballistic hypersonic misayl "air-lupa", na kung saan ay ang Russian Army. Sa isang altitude ng 31.2 kilometro ng misayl ay may isang top speed 6389 km / h.

50 taon pagkatapos ng break ang tunog barrier sa hangin Englishman Endi Grin ginawa ng isang katulad na tagumpay sa pamamagitan ng kotse. Sa freefall Sinubukan kong basagin ang record ng Amerikanong Dzho Kittinger, na conquered ang taas ng 31.5 kilometro. Ngayon, October 14, 2012, Felix Baumgartner itakda ang mundo record, nang walang tulong ng transportasyon, sa libreng pagkahulog mula sa isang taas ng 39 kilometro, paglabag ang tunog barrier. bilis nito kapag ito naabot 1342.8 kilometers per hour.

Ang pinaka-hindi pangkaraniwang paglabag ang tunog barrier

Ito ay kakaiba mag-isip, ngunit unang imbento sa buong mundo upang masira sa limitasyong ito, ito ay naging isang ordinaryong panghagupit, na imbento ang sinaunang Chinese tungkol sa 7000 taon na ang nakakaraan. Halos bago ang pag-imbento ng instant photography noong 1927, walang sinuman pinaghihinalaang na ang paikut-click - isang pinaliit na sonic boom. Lumiko nang husto wave bumubuo ng isang loop, at ang bilis ay nagdaragdag kapansin-pansing, na kung saan ay nakumpirma na sa pamamagitan ng isang click. Sound barrier ay gumapi sa pagkakasunud-sunod ng 1200 km / h bilis.

Riddle ng mataong lungsod

Hindi nakakagulat ang mga residente ng maliit na bayan ay shocked upang makita ang capital para sa unang pagkakataon. Ang kasaganaan ng transportasyon, daan-daang mga restaurant at entertainment venue ay nakalilito at knocked out sa kinaugaliang paraan. Ang simula ng tagsibol sa kabisera ay karaniwang may petsang Abril halip na March blizzard suwail. Sa buwan ng Abril, ay ang malinaw na kalangitan, pagtakbo stream at buds. Ang mga tao ay pagod ng mahabang taglamig, lumawak ang window patungo sa araw, at pagsabog ng kalye ingay sa bahay. Sa kalye nakatutulig huni ng mga ibon pagkanta artists bigkasin mga tula masasayang mga mag-aaral, hindi upang mailakip ang ingay, traffic jam at subway. Empleyado kagawaran ng kalusugan mapapansin na ng mahabang paglagi sa mataong lungsod ay mapanganib sa kalusugan. Hum capital ay binubuo ng transportasyon,
aviation, pang-industriya at sambahayan noises. Ang pinaka-mapanganib na mga ay lamang ang kotse ingay tulad ng eroplano lumipad sapat na mataas, at ang ingay mula sa mga kompanya na dissolved ang kanilang mga gusali. Ang pare-pareho magpapagalaw ng mga sasakyan sa mga pinaka-abalang highway ay lumampas ang lahat ng mga katanggap-tanggap na kaugalian dalawang beses. Bilang kabisera ng break ang tunog barrier? Moscow ay mapanganib kasaganaan ng tunog, para sa mga residente ng capital na naka-install double-glazed na bintana upang sukluban ang ingay.

Paano ay storming ang tunog barrier?

Hanggang sa 1947 doon ay walang katibayan ng pantao kagalingan sa sabungan na lilipad mas mabilis kaysa sa tunog. Bilang ito naka-out, paglabag ang tunog barrier ay nangangailangan ng isang tiyak na lakas at tapang. Sa panahon ng flight ito ay nagiging malinaw na ang walang garantiya upang mabuhay. Kahit isang propesyonal na driver ay hindi maaaring sabihin para sigurado kung ang oso atake sasakyang panghimpapawid na disenyo sangkap. Sa loob ng ilang minuto, ang plane ay maaaring lamang mahulog hiwalay. Ano ito ipinaliwanag? Dapat ito ay nabanggit na ang paggalaw ng isang subsonik bilis lumilikha acoustic alon maghiwalay tulad ng mga lupon bumagsak mula sa bato. Supersonic bilis excites shock waves, at nakatayo sa lupa ang isang tao nakakarinig ng tunog tulad ng isang pagsabog. Kung walang malakas na mga computer na ito ay mahirap upang malutas ang mga kumplikadong equation kaugalian, at nagkaroon umasa sa pamumulaklak ng mga modelo sa tunnels hangin. Kung minsan, kapag hindi sapat ang acceleration eroplano shock wave ay umabot sa gayong kapangyarihan na lumipad bintana ng mga bahay kung saan ang sasakyang panghimpapawid ay lumilipad. Basagin ang sound barrier ay maaaring hindi lahat ng tao, dahil sa oras na ito nanginginig ang buong istraktura, malaki pinsala ay maaaring makatanggap ng mount patakaran ng pamahalaan. Samakatuwid ito ay kaya mahalaga para sa mga pilots sa mabuting kalusugan at emosyonal na katatagan. Kung ang flight napupunta mahina, ngunit ang sound barrier pagtagumpayan nang mabilis hangga't maaari, hindi ang pilot o ang posibleng mga pasahero na huwag mag-napaka-kasiya-siya sensations. Lalo na para sa pagsakop ng mga sound barrier ay itinayo pananaliksik sasakyang panghimpapawid sa Enero 1946. Ang paglikha ng mga makina ay pinasimulan sa pamamagitan ng pagkakasunud-sunod ng Ministry of Defense, ngunit sa halip ng mga armas nito pinalamanan na pang-agham na kagamitan na sinusubaybayan mekanismo na operasyon at mga instrumento. plane Ito ay tulad ng isang modernong cruise misayl na may built rocket engine. Overcoming ang eroplano ng sound barrier mangyari sa maximum na bilis 2736 km / h.

Pandiwang at pisikal na monumento lupigin ang bilis ng tunog

Advances sa overcoming ang tunog barrier ay mataas na prized araw na ito. Kaya, ang eroplano kung saan Chak Yeger unang pagkakataon ito ay pagtagumpayan, ay ngayon sa display sa National Air at Space Museum, na kung saan ay matatagpuan sa Washington. Ngunit ang mga teknikal na mga parameter ng mga ito imbensyon ng tao, ay magiging nagkakahalaga ng kaunti na walang ang mga merito ng mga piloto. Chak Yeger nagpunta Flight School at nakipaglaban sa Europa, bago bumalik sa England. Hindi patas na pagpapaalis mula sa flight ay hindi masira ang espiritu ng snayper, at siya ay nakakamit ang pagtanggap sa Chief ng hukbo ng Europa. Sa mga nakaraang taon na natitira hanggang sa katapusan ng digmaan, Yeager ay kasangkot sa 64 mga misyon labanan sa panahon na kung saan kinunan down na 13 sasakyang panghimpapawid. Home Chak Yeger ibinalik na may ranggong kapitan. Nito katangian ng mga kahanga-hanga intuwisyon, hindi kapani-paniwala lamig ng loob at pagbabata sa mga kritikal na sitwasyon. Hindi isang beses Yeager magtakda ng mga tala sa kanyang eroplano. Ang kanyang kasunod na karera ay sa mga yunit ng Air Force, kung saan siya natupad ang pagsasanay ng mga piloto. Ang huling pagkakataong Chak Yeger sinira ang tunog barrier sa 74 taon na nagkaroon ng pang-limampu anibersaryo ng kanyang flight at ang kasaysayan ng 1997.

Kumplikadong gawain tagalikha ng sasakyang panghimpapawid

MiG-15 eroplano na kilala sa buong mundo ay nagsimulang upang lumikha ng sa sandaling ito kapag ang mga developer na natanto na hindi mo maaaring batay lamang sa paglabag ang tunog barrier, at dapat lutasin ang mga kumplikadong mga teknikal na problema. Ang resulta ay isang machine ay kaya matagumpay na ito stood pagbabago pinagtibay sa iba't ibang mga bansa. Maraming iba't ibang mga disenyo ng mga opisina ng kasangkot sa isang uri ng kumpetisyon, kung saan ang premyo ay isang patent sa mga pinaka-matagumpay at functional sasakyang panghimpapawid. Dinisenyo sasakyang panghimpapawid na may swept pakpak, ito ay isang rebolusyon sa kanilang mga disenyo. Isang ideal na aparato ay dapat na isang malakas, mabilis at hindi kapani-paniwalang lumalaban sa anumang pinsala mula sa labas. Swept pakpak ay naging bahagi ng sasakyang panghimpapawid, na kung saan nakatulong sa kanila upang taasan ang tatlong beses ang bilis ng tunog. Ang karagdagang aircraft rate ay patuloy upang madagdagan ang, dahil sa isang pagtaas sa kapangyarihan engine, gamit ang makabagong mga materyales at pag-optimize ng aerodynamic parameter. Paghiwa-hiwalayin ang sound barrier ay ginawa posible at tunay na kahit na para sa karaniwang tao, ngunit ito ay mas mapanganib na ito ay hindi naging, kaya ang anumang ekstremal dapat soberly masuri ang kanilang lakas, bago magpasya sa tulad ng isang eksperimento.