Hva er lydbarrieren. Overvinne lydbarrieren

Hva tenker vi når vi hører uttrykket"Lydbarriere"? En viss grense og barriere, hvor overvinning av dem kan få alvorlig innvirkning på hørsel og velvære. Vanligvis er lydbarrieren korrelert med erobringen av luftrommet og pilotenes yrke.

Å overvinne denne hindringen kan provosereutvikling av kroniske sykdommer, smertesyndrom og allergiske reaksjoner. Er disse visningene korrekte eller er de stereotyper som er blitt etablert? Har de et faktisk grunnlag? Hva er en lydbarriere? Hvordan og hvorfor oppstår det? Alt dette og noen flere nyanser, så vel som historiske fakta knyttet til dette konseptet, vil vi prøve å finne ut i denne artikkelen.

Denne mystiske vitenskapen - aerodynamikk

I vitenskapen om aerodynamikk, designet for å forklare fenomenene som følger med bevegelsen
fly, det er et konsept"Lydbarriere". Dette er en rekke fenomener som oppstår når du flytter supersoniske fly eller raketter som beveger seg i hastigheter nær lydens hastighet eller store.

Hva er en sjokkbølge?

I prosessen med supersonisk strøm forbi apparatetflyt i vindtunnelen er det en sjokkbølge. Hennes fotspor kan ses selv med det blotte øye. På bakken uttrykkes de i en gul linje. Utenfor keglen på sjokkbølgen, foran den gule linjen, på bakken er flyet ikke engang hørbar. Ved en hastighet som overstiger lyd, blir kroppene utsatt for strømning rundt lydstrømmen, noe som medfører en sjokkbølge. Det kan ikke være en, avhengig av kroppens form.

Shock wave transformasjon

Forsiden av sjokkbølgen, som noen ganger kallessjokkbølge, har en ganske liten tykkelse, noe som gjør at man likevel kan spore de diskontinuerlige endringene i egenskapene til strømmen, reduksjonen i dens hastighet i forhold til legemet og den tilsvarende økning i gassens trykk og temperatur i strømmen. I dette tilfellet blir den kinetiske energien delvis omdannet til gassens indre energi. Antallet av disse endringene avhenger direkte av hastigheten på den supersoniske strømmen. Etter hvert som støtbølgen beveger seg bort fra apparatet, faller trykkfallene ned, og sjokkbølgen konverteres til lyd. Det kan nå en ekstern observatør som vil høre en karakteristisk lyd som ligner en eksplosjon. Det er en oppfatning at dette indikerer at enheten når lydens hastighet når lydbarrieren forlater flyet bak.

Hva skjer egentlig?

Det såkalte øyeblikket for å overvinne sonikkenBarrieren i praksis er gjennomgangen av en sjokkbølge med flymotors økende rommel. Nå er enheten foran den medfølgende lyden, så motorens buzz blir hørt etter det. Tilnærming av hastigheten til flyet til lydens hastighet ble mulig selv under andre verdenskrig, men piloter registrerte alarmsignaler i arbeidet med fly.

Etter krigen, mange flydesignere ogPilotene prøvde å nå lydens hastighet og overvinne lydbarrieren, men mange av disse forsøkene endte tragisk. Pessimistiske forskere hevdet at denne grensen ikke kan overgått. Langt fra eksperimentelt, men vitenskapelig, var det mulig å forklare arten av begrepet "lydbarriere" og å finne måter å overvinne den.

Anbefalingene for trygge flyreiser

Sikker fly til nær lyd ogoverlydshastighet og samtidig unngå mulig krise bølge, idet forekomsten av disse er avhengig av de aerodynamiske parametere av luftfartøyet og høyden av det fremstilte filter. Overganger fra ett nivå til et annet hastighet bør utføres så raskt som mulig med bruk av etterbrenner, noe som vil bidra til å unngå en lang flytur i bølgen av krisen sonen. Bølgekrisen som et konsept kom fra vanntransport. Han dukket opp på tidspunktet for bevegelsen av skip i en fart nær bølgens hastighet på vannet. Kontakt med bølgen krisen innebærer en vekst på vanskeligheter, og om mulig bare for å overvinne krisen bølge, så kan du gå til gliding eller glir modus på vannoverflaten.

Historie i flystyring

Den første personen som nådd supersoniskflyhastighet på et eksperimentelt fly, er en amerikansk pilot Chuck Yeager. Hans prestasjon ble notert i historien 14. oktober 1947. På Sovjetunionens territorium ble lydbarrieren overvunnet 26. desember 1948 av Sokolovsky og Fedorov, som kjørte en erfaren fighter.

Fra sivile fly var jeg den første til å overvinnelydbarriere passasjerfly Douglas DC-8 som 21.08.1961 nådd en hastighet på 1,012 M, eller 1262 km / t. Oppdraget var å samle data for vingenes utforming. Blant flyene verdensrekorden satt aeroballistic hypersoniske rakett "air-land", som er den russiske hæren. I en høyde på 31,2 kilometer utviklet raketten en hastighet på 6389 km / t.

Etter 50 år etter å overvinne lydbarrierenI luften gjorde engelskmannen Andy Green en lignende prestasjon på bilen. I fritt fall Jeg prøvde å slå rekorden fra amerikanske Joe Kittinger, som erobret høyden på 31,5 kilometer. I dag, 14 oktober 2012, Felix Baumgartner sette verdensrekord, uten hjelp av transport, i fritt fall fra en høyde på 39 kilometer, bryte lydmuren. Dens hastighet oppnådde dermed 1342,8 kilometer i timen.

Den mest uvanlige overvinning av lydbarrieren

Merkelig å tenke, men verdens første oppfinnelse,overkom denne grensen, var den vanlige pisken, som ble oppfunnet av den gamle kinesiske nesten 7000 år siden. Nesten før oppfinnelsen av øyeblikkelig fotografering i 1927, mente det ikke engang at det var et miniature sonisk slag å klikke på et pisk. En skarp sving danner en løkke, og hastigheten stiger kraftig, noe som bekrefter klikket. Lydbarrieren overvinnes med en hastighet på ca. 1200 km / t.

Gratulasjonen til den støyende byen

Ikke rart at beboerne i småbyer opplever et sjokk,å se hovedstaden for første gang. Overfloden av transport, hundrevis av restauranter og underholdningssentre er forvirrende og banker ut av den vanlige ruten. Begynnelsen av våren i hovedstaden går vanligvis fra april, og ikke den opprørske stormfulle mars. I april er det en klar himmel, bekker løper og knopper blomstring. Folk, lei av den lange vinteren, åpner vinduene bredt mot solen, og gaten støter ut i husene. På gata synger fuglene døvende, kunstnere synger, munter studenter reciterer dikt, for ikke å nevne støyen i trafikkork og metro. Ansatte i hygieneavdelingene merker at det er skadelig i lang tid å være i en støyende by. Hovedgrunnen til hovedstaden består av transport,
fly, industri og husholdning støy. Den mest skadelige er bare bilstøyen, da flyet flyter høyt nok, og støyen fra bedriftene løses i sine bygninger. Den konstante rommelen av biler på spesielt livlige motorveier overgår alle tillatte normer to ganger. Hvordan overvinne lydbarrieren i hovedstaden? Moskva er farlig med en overflod av lyder, slik at innbyggerne i hovedstaden installerer doble vinduer for å dempe lyden.

Hvordan er lydbarrieren stormet?

Fram til 1947 var det ingen bevis forFølg personen i flyets cockpit, som flyr raskere enn lyden. Som det viste seg, overvinne lydbarrieren krever viss styrke og mot. Under flyet blir det klart at det ikke er noen garanti for overlevelse. Selv en profesjonell pilot kan ikke si sikkert om utformingen av flyet vil tåle elementets angrep. Om noen minutter kan flyet enkelt falle fra hverandre. Hvordan forklares dette? Det skal bemerkes at bevegelsen med subsonisk fart skaper akustiske bølger som sprer seg som sirkler fra en fallen stein. Supersonisk fart utmerker sjokkbølger, og en person som står på bakken, hører en lyd som ser ut som en eksplosjon. Uten kraftige datamaskiner var det vanskelig å løse komplekse differensialligninger, og vi måtte stole på å blåse modeller i vindtunneler. Noen ganger, med utilstrekkelig akselerasjon av flyet, kommer støtbølgen til et slikt nivå at vinduene fra husene flyr over hvilket flyet flyr. Overvinne lydbarrieren kan ikke alle, for i øyeblikket rister hele strukturen, kan betydelig skade få vedleggsenheten. Derfor er sterk helse og følelsesmessig stabilitet så viktig for piloter. Hvis flyet går forsiktig, og lydbarrieren blir overvunnet så raskt som mulig, vil verken piloten eller mulige passasjerer føle seg spesielt ubehagelige opplevelser. Spesielt for erobringen av lydbarrieren ble et forskningsfly bygget i januar 1946. Opprettelsen av maskinen ble initiert av Forsvarsdepartementet, men i stedet for våpen ble det fylt med vitenskapelig utstyr som spore modusen for drift av mekanismer og enheter. Dette flyet var som et moderne cruise missil med en innebygd rakettmotor. Flyet overlevde lydbarrieren med en maksimal hastighet på 2736 km / t.

Verbale og materielle monumenter til erobring av lydens hastighet

Prestasjoner i å overvinne lydbarrieren høyer fortsatt verdsatt i dag. Så, flyet, som Chuck Yeager først overcame det, er nå utstilt på National Museum of Aeronautics and Cosmonautics, som ligger i Washington. Men de tekniske parametrene til denne menneskelige oppfinnelsen ville ikke være verdt mye uten pilotens egenart. Chuck Yeager passerte flyeskolen og kjempet i Europa, hvoretter han kom tilbake til England. Unfair unnvikelse fra flyene brøt ikke Yegers ånd, og han fikk opptak fra øverstkommanderende for Europas tropper. I løpet av årene som var igjen til krigens slutt, deltok Yeager i 64 kampsorter, hvor han skutt ned 13 fly. Chuck Yeager kom tilbake med tittelen til kapteinen. I sin beskrivelse er fenomenal intuisjon, utrolig kulhet og utholdenhet i kritiske situasjoner angitt. Mer enn en gang satt Yeager opp på flyet. Hans videre karriere var i Air Force, hvor han utførte opplæring for piloter. Den siste gangen Chuck Yeager overvunnet lydbarrieren på 74 år, som var på femtende årsdagen av sin flyhistorie og for 1997.

Komplekse oppgaver av skaperne av fly

Kjent for hele verden MiG-15 flyskape på et tidspunkt da utviklerne skjønte at det er umulig å basere seg bare på å overvinne lydbarrieren, men komplekse tekniske oppgaver bør løses. Som et resultat ble maskinen opprettet så vellykket at dets modifikasjoner ble vedtatt av forskjellige land. Flere forskjellige designkontorer var involvert i en slags konkurransekamp, ​​prisen som var et patent for det mest vellykkede og funksjonelle flyet. Utviklet fly med feide vinger, som var en revolusjon i deres design. Den ideelle apparatet måtte være kraftig, rask og utrolig motstandsdyktig mot skade på utsiden. Flytene fra flyet ble et element som hjalp dem med å tredoble lydens hastighet. Ytterligere luftfartøy verdien fortsatte å øke på grunn av en økning av motorens effekt, ved hjelp av nyskapende materialer og optimalisering av aerodynamiske parametere. Bryte lydmuren er gjort mulig og reell selv for lekmann, men det er mindre farlig dette ikke blitt, så noen ekstremal må nøkternt vurdere deres styrke, før de bestemmer seg for et slikt eksperiment.