Certamente muitos já ouviram falar da misteriosa barreira do som que os combatentes e os bombardeiros superam, bem como dos mísseis supersônicos. O que é essa barreira, ela pode ser vista visualmente e qual a causa do som explosivo alto?

O que é uma barreira do som?

Barreira do som no campo da aerodinâmica - são dificuldades técnicas que surgem como resultado de fenômenos associados ao movimento de uma aeronave a uma velocidade igual ou superior à velocidade do som.

Você precisa entender que esse não é um obstáculo real que um avião deve superar, como algum tipo de parede invisível, mas um conceito abstrato. Surgiu numa época em que a aviação pensava apenas em aeronaves que podem viajar em alta velocidade - supersônicas. Muitos até insistiram na inatingibilidade de tais resultados.

Qual é a velocidade do som?

A velocidade do som é a velocidade na qual as ondas elásticas se propagam em um meio específico. Este indicador varia dependendo do ambiente. Por exemplo, a velocidade do som no ar - 331 m / s ou 1191,6 km / h.

Superando a velocidade do som

Como é superada a barreira do som? O avião decola e acelera gradualmente cada vez mais. Um fluxo de ar supersônico flui em torno dele, como resultado do qual um arco é formado no nariz onda de choque. Pode haver vários, dependendo da forma da aeronave.

Nesta área, a pressão e a densidade do ar aumentam acentuadamente. No momento em que o avião excede a velocidade do som, ele passa por essa área e um som pop alto aparece, como se fosse uma foto. O piloto no cockpit não ouve nenhum som - ele aprende a superar a barreira do som apenas por sensores especiais. Mudanças no gerenciamento de aeronaves também são visíveis.

Um pop explosivo alto é um boom sônico. Pode-se ouvir parado na superfície da Terra quando o avião está voando a velocidades supersônicas nas proximidades. As ondas de choque que ele forma podem ser representadas visualmente na forma de um cone que acompanha a aeronave. A parte superior do cone está localizada no arco. As ondas se propagam a partir dele a longas distâncias.

O boato de uma pessoa parada no chão capta os limites de um dado cone imaginário. Um forte salto na pressão é percebido como algodão explosivo. Desde o momento de superar a barreira, um choque acústico acompanha constantemente a aeronave. No entanto, o algodão será ouvido sempre que voar sobre um ponto fixo na superfície.

Como o avião se move mais rápido que o som, primeiro o observador ouvirá um estalo e somente depois o ruído do motor.

Fato interessante: a superação da barreira do som é frequentemente associada ao aparecimento de uma nuvem branca na seção traseira da aeronave. No entanto, não tem nada a ver com a barreira do som. Esse é o efeito Prandtl-Gloert - condensação de umidade imediatamente atrás de um avião em movimento.

Problemas de vôo supersônico

Não importa o quão normal um avião acelere, ele não poderá voar em velocidade supersônica por um longo tempo. Aeronaves subsônicas são mais suaves e mais arredondadas. E ao voar em velocidades supersônicas, surgem outras condições aerodinâmicas.

A resistência do ar aumenta acentuadamente, o corpo da aeronave se aquece devido ao atrito. Como resultado, uma aeronave comum perde o controle estável e pode começar a entrar em colapso no ar.

A aviação supersônica ativamente desenvolvida começou nos anos 50-60. A primeira aeronave supersônica a ser produzida em massa foi o caça norte-americano F-100 Super Saber. Este modelo voou pela primeira vez em 1953.

Aeronaves supersônicas criadas e de passageiros, que realizavam vôos regulares. Mas havia apenas dois deles: o Tu-144 soviético e o Concorde Inglês-Francês.

A vantagem de tais aeronaves é superar longas distâncias em um curto período de tempo. Além disso, uma aeronave supersônica se move a uma altitude mais alta que a convencional. Por conseguinte, o espaço aéreo não está carregado. Mas seu uso foi logo abandonado devido a várias deficiências:

• onda de choque;
• alto consumo de combustível;
• complexidade de operação;
• barulho sobre o aeródromo.

Um estrondo alto é um forte salto de pressão na frente do avião, que ocorre quando o avião começa a se mover em velocidade supersônica (supera a barreira do som). A onda de choque na frente da aeronave se propaga em forma de cone. Uma pessoa que observa o voo de um avião ouve um estalo quando essa onda o atinge e somente depois disso o motor pode funcionar. A onda de choque acompanha constantemente o avião em velocidade supersônica.No entanto, os estouros serão ouvidos apenas durante a passagem da aeronave em um determinado ponto - próximo ao observador.