Чому подолання літаком звукового бар'єру супроводжується вибухоподібним бавовною


Чому подолання літаком звукового бар'єру супроводжується вибухоподібним бавовною? І що таке «звуковий бар'єр»?
З «бавовною» відбувається непорозуміння, викликане неправильним розумінням терміна «звуковий бар'єр». Цей «хлопок» правильно називати «звуковим ударом». Літак, що рухається з надзвуковою швидкістю, створює в навколишньому повітрі ударні хвилі, стрибки повітряного тиску. Спрощено ці хвилі можна уявити собі у вигляді супроводжуючого політ літака конуса, з вершиною, як би прив'язаною до носової частини фюзеляжу, а утворюють, спрямованими проти руху літака і поширюються досить далеко, наприклад до поверхні землі.

Коли межа цього уявного конуса, що позначає фронт основною звукової хвилі, досягає вуха людини, то різкий стрибок тиску сприймається на слух як бавовна. Звуковий удар, як прив'язаний, супроводжує весь політ літака, за умови що літак рухається досить швидко, нехай і з постійною швидкістю. Бавовною ж здається прохід основної хвилі звукового удару над фіксованою точкою поверхні землі, де, наприклад, знаходиться слухач.

Іншими словами, якби надзвуковий літак з постійною, але надзвуковою швидкістю почав літати над слухачем туди-сюди, то бавовна чутний їхній щораз, через деякий час після прольоту літака над слухачем на досить близькій відстані.

А «звуковим бар'єром» в аеродинаміці називають різкий стрибок повітряного опору, що виникає при досягненні літаком деякої прикордонної швидкості, близької до швидкості звуку. При досягненні цієї швидкості характер обтікання літака повітряним потоком змінюється кардинальним чином, що свого часу сильно ускладнювало досягнення надзвукових швидкостей. Звичайний, дозвуковій, літак не здатний стійко летіти швидше звуку, як би його не розганяли, - він просто втратить управління і розвалиться.

Для подолання звукового бар'єру вченим довелося розробити крило зі спеціальним аеродинамічним профілем і придумати інші хитрощі. Цікаво, що пілот сучасного надзвукового літака добре відчуває «подолання» своїм літальним апаратом звукового бар'єру: при переході на надзвукове обтікання відчувається «аеродинамічний удар» і характерні «стрибки» в керованості. Ось тільки з «ударами» на землі ці процеси безпосередньо не пов'язані.

Схожі статті