La барера дел сонидо Това е физическо явление, което се отнася до граничната скорост, с която даден обект може да се движи в дадена среда, без да надвишава скоростта на звука в тази среда. Варира в зависимост от условията на околната среда, като температура и надморска височина. Много хора се интересуват от тази тема от дълго време.
Затова ще посветим тази статия, за да ви кажем какво представлява звуковата бариера, нейните характеристики и нейното значение. Научете за Скорост на звука е от съществено значение за разбирането на този феномен.
ключови характеристики
Когато даден обект се движи със скорост, равна или по-малка от тази на звука, звуковите вълни, които излъчва, могат да се разпространяват през средата без никакви проблеми. Когато обаче обектът започне да се движи по-бързо от скоростта на звука, възниква натрупване на звукови вълни пред движещия се обект. Това е пряко свързано с историята на авиацията и технологичния напредък, който направи възможно преодоляването на това явление, както се споменава в еволюцията на съвременната авиация.
Това натрупване на вълни генерира високо налягане в областта, наречена "ударна вълна". Ударната вълна е концентрация на енергия, която се образува около обект, когато достигне или надвиши скоростта на звука. За да разберете това явление, препоръчително е да прегледате как самолетът влияе на околната среда, тъй като свръхзвуковите самолети генерират особености в своята среда и връзката си с температура и климат.
Когато обект пробие звуковата бариера, настъпва събитие, известно като "звуков бум". Това събитие се характеризира със силен и отличителен шум, подобен на експлозия или гръм. Звуковият бум се причинява от внезапното освобождаване на енергия, съхранена в ударната вълна, когато обектът преминава през нея.
Важно е да се отбележи това звуковият удар не е вреден сам по себе си, но може да причини дискомфорт на хората на земята. Поради това много области имат разпоредби и ограничения за полетите на свръхзвукови самолети в близост до населени места. Анализът на е от решаващо значение в този контекст.
Някаква история
Да се върнем няколко години назад. По време на Втората световна война светът на авиацията претърпя революция с разработването на първите реактивни двигатели. Тези самолети са способни да летят по-високо и по-бързо. С развитието на технологията, нищо не изглеждаше, че може да подобри скоростта, докато звуковата бариера не беше известна. Тази фаза от историята показва как аеронавигационното инженерство се е развило чрез преодоляване на това предизвикателство, което си струва да се има предвид, когато се разсъждава върху иновации в авиацията.
Те бързо разбраха, че колкото и мощни да са новите двигатели, те не могат да се доближат до скоростта на звука: от една страна, те ще загубят мощност, когато двигателите се приближат до Mach 1, а от друга страна, поради вълната. По това време се смяташе, че скоростта на звука е непобедима, физически непобедима. Оттук и името "звукова бариера".
През октомври 1947 г. първият самолет, който преодолява звуковата бариера, е експерименталният X-1, който е специално проектиран за него. Освен това, това беше първият самолет в Съединените щати, посветен на изследванията в областта на аеронавтиката, и създаде прецедент, в резултат на който имаше повече от 50 „X-самолета“. Този напредък бележи преди и след в авиацията. любопитно, първият човек, летял по-бързо от Mach 1, беше Чък Йегър, бивш пилот на USAF, който спечели множество награди за въздушните си битки по време на Втората световна война. X-1 доказа, че свръхзвукова скорост е физически възможна.
Ударни вълни и звукова бариера
За да разберем експоненциалното увеличение на аеродинамичното съпротивление, трябва да разберем какво представляват ударните вълни. Това явление възниква поради драматични промени в налягането на въздуха. Ето един прост пример: ако имате кофа, пълна с вода, отворете дланта си и ударете силно водата, ще чуете силен „плюс плясък“. Ако повторите експеримента, но играете само с върховете на пръстите си, не само няма да боли, но и няма да чуете силни звуци.
Причината е, че голяма площ е покрита от ръката и водните частици в зоната на удара те нямат място или време да се "измъкнат", така че водата създава усещане за "втвърдяване". Това може да се види и в начина, по който ударните вълни действат във въздушната среда, което променя нашето разбиране за съпротивлението на полета, нещо, което може да представлява интерес при изучаването на .
Когато правите същото с пръстите си, водата се адаптира към удара и се утаява около пръстите ви без шум или болка. Същото се случва и с въздуха: когато лети с дозвукова скорост, въздухът има време да се раздвижи и да приеме формата на преминаващия през него самолет. По време на свръхзвуков полет самолетът безвъзвратно „удари“ въздуха, създавайки огромни промени в налягането. Това е известно като ударна вълна и е отговорен за драматичното увеличение на аеродинамичното съпротивление. Така че всички свръхзвукови самолети следват един и същ модел: тънък фюзелаж, стреловидни крила и много остър нос.
Митове и истини за звуковата бариера
Има много митове около звуковата бариера. Нека анализираме някои от тях с истината напред:
Мит: Ако предмет пробие звуковата бариера, той ще експлодира.
истина: не е вярно Въпреки че преминаването на обект през звуковата бариера може да предизвика звуков бум, това не означава, че обектът ще експлодира. Структурата на обекта е проектирана да издържа на силите, генерирани по време на този процес.
Мит: Звуковата бариера е физическа стена.
истина: Звуковата бариера не е солидна физическа бариера. Това е термин, който описва скоростта, с която звуковите вълни се натрупват и генерират ударна вълна. Това е явление, свързано с разпространението на звука в определена среда.
Мит: Свръхзвуковите самолети винаги нарушават звуковата бариера, когато летят.
Истина: Не е необходимо свръхзвуковият самолет постоянно да нарушава звуковата бариера. Свръхзвуковите самолети могат да летят както под, така и над скоростта на звука, в зависимост от условията и целите на полета. Само когато превишат скоростта на звука, се генерира звуков бум.
подкуп: Звуковият гърмеж е опасен за хората на земята.
ИстинаСамият звуков удар не е опасен. Това обаче може да бъде досадно и обезпокоително за хората на земята. Силният, внезапен шум може да причини безпокойство и смущения в жилищни и градски райони, което доведе до налагането на разпоредби и ограничения за свръхзвукови полети в близост до населени места. Дискусията по атмосферни явления Той също така включва съображения относно шума, засягащ общностите.
подкуп: Само самолетите могат да пробият звуковата бариера.
Истина: Въпреки че самолетите са най-разпространеното транспортно средство, свързано със звуковата бариера, те не са единствените, които могат да я преодолеят. Други превозни средства, като ракети, ракети и снаряди, също могат да пробият звуковата бариера, когато достигнат свръхзвукова скорост.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за звуковата бариера и нейните характеристики.
