Ano ang naiisip natin kapag narinig natin ang ekspresyong "sound barrier"? Isang tiyak na limitasyon at hadlang, na nalalampasan na maaaring seryosong makaapekto sa pandinig at kagalingan. Kadalasan, ang sound barrier ay nauugnay sa pagsakop sa airspace at sa propesyon ng isang piloto.
Ang pagtagumpayan sa hadlang na ito ay maaaring makapukaw ng pag-unlad ng mga malalang sakit, mga sindrom ng pananakit at mga reaksiyong alerdyi. Tama ba ang mga pananaw na ito o mga stereotype ba ang mga ito? May factual basis ba sila? Ano ang sound barrier? Paano at bakit ito nangyayari? Lahat ng ito at ilang karagdagang mga nuances, pati na rin ang mga makasaysayang katotohanan na nauugnay sa konseptong ito, susubukan naming alamin sa artikulong ito.
Ang mahiwagang agham na ito ay aerodynamics
Sa agham ng aerodynamics, na idinisenyo upang ipaliwanag ang mga phenomena na kasama ng paggalaw ng isang
aircraft, mayroong konsepto ng "sound barrier". Ito ay isang hileraphenomena na nangyayari sa panahon ng paggalaw ng mga supersonic na sasakyang panghimpapawid o mga missile na gumagalaw sa bilis na malapit sa bilis ng tunog o mas mataas.
Ano ang shock wave?
Sa panahon ng supersonic na daloy sa paligid ng apparatus, isang shock wave ang lumitaw sa wind tunnel. Ang mga bakas nito ay makikita kahit sa mata. Sa lupa sila ay minarkahan ng isang dilaw na linya. Sa labas ng kono ng shock wave, sa harap ng dilaw na linya, sa lupa, ang eroplano ay hindi naririnig. Sa bilis na lumalampas sa tunog, ang mga katawan ay napapailalim sa isang daloy sa paligid ng sound stream, na nagsasangkot ng isang shock wave. Maaaring higit sa isa, depende sa hugis ng katawan.
Pagbabago ng shock wave
Ang harap ng shock wave, na kung minsan ay tinatawag na shock wave, ay may medyo maliit na kapal, na gayunpaman ay ginagawang posible upang masubaybayan ang mga biglaang pagbabago sa mga katangian ng daloy, isang pagbawas sa bilis nito kaugnay sa ang katawan at isang kaukulang pagtaas sa presyon at temperatura ng gas sa daloy. Sa kasong ito, ang kinetic energy ay bahagyang na-convert sa panloob na enerhiya ng gas. Ang bilang ng mga pagbabagong ito ay direktang nakasalalay sa bilis ng supersonic na daloy. Habang lumalayo ang shock wave mula sa apparatus, bumababa ang pressure at nagiging tunog ang shock wave. Maaabot niya ang isang tagamasid sa labas na makakarinig ng isang katangiang tunog na kahawig ng isang pagsabog. May isang opinyon na ito ay nagpapahiwatig na ang aparato ay naabot ang bilis ng tunog, kapag ang sound barrier ay naiwan ng eroplano.
Ano ba talaga ang nangyayari?
Ang tinatawag na sandaliang pagtagumpayan sa sound barrier sa pagsasanay ay ang pagpasa ng isang shock wave na may lumalaking dagundong ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid. Ngayon ang unit ay nauuna sa kasamang tunog, kaya ang ugong ng makina ay maririnig pagkatapos nito. Ang paglapit sa bilis ng sasakyang panghimpapawid sa bilis ng tunog ay naging posible noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ngunit kasabay nito, napansin ng mga piloto ang mga signal ng alarma sa pagpapatakbo ng sasakyang panghimpapawid.
Pagkatapos ng digmaan, maraming mga taga-disenyo at piloto ng sasakyang panghimpapawid ang naghangad na maabot ang bilis ng tunog at masira ang sound barrier, ngunit marami sa mga pagtatangka na ito ay nagwakas nang malungkot. Nagtalo ang mga pesimistikong siyentipiko na ang limitasyong ito ay hindi malalampasan. Hindi nangangahulugang pang-eksperimento, ngunit siyentipiko, posibleng ipaliwanag ang katangian ng konsepto ng "sound barrier" at humanap ng mga paraan upang malampasan ito.
Deduced na rekomendasyon para sa ligtas na paglipad
Ang mga ligtas na flight sa transonic at supersonic na bilis ay posible kung ang isang wave crisis ay maiiwasan, ang paglitaw nito ay depende sa aerodynamic parameter ng sasakyang panghimpapawid at ang altitude ng flight. Ang mga paglipat mula sa isang antas ng bilis patungo sa isa pa ay dapat na isagawa nang mabilis hangga't maaari gamit ang afterburner, na makakatulong upang maiwasan ang isang mahabang paglipad sa wave crisis zone. Ang krisis sa alon bilang isang konsepto ay nagmula sa transportasyon ng tubig. Ito ay bumangon sa oras ng paggalaw ng mga barko sa bilis na malapit sa bilis ng mga alon sa ibabaw ng tubig. Ang pagpasok sa isang krisis sa alon ay nangangailangan ng kahirapan sa pagtaas ng bilis, at kung ito ay kasing simple hangga't maaari upang madaig ang krisis sa alon, kung gayon maaari mong maabotplaning o sliding mode sa ibabaw ng tubig.
Kasaysayan sa kontrol ng sasakyang panghimpapawid
Ang unang taong nakamit ang supersonic na bilis ng paglipad sa isang pang-eksperimentong sasakyang panghimpapawid ay ang American pilot na si Chuck Yeager. Ang kanyang tagumpay ay nabanggit sa kasaysayan noong Oktubre 14, 1947. Sa teritoryo ng USSR, ang sound barrier ay napagtagumpayan noong Disyembre 26, 1948 nina Sokolovsky at Fedorov, na nagpalipad ng isang bihasang manlalaban.
Sa mga sibilyang sasakyang panghimpapawid, ang Douglas DC-8 na passenger liner ang unang nakabasag sa sound barrier, na noong Agosto 21, 1961 ay umabot sa bilis na 1.012 Mach, o 1262 km/h. Ang misyon ay upang mangolekta ng data para sa disenyo ng pakpak. Kabilang sa mga sasakyang panghimpapawid, ang rekord ng mundo ay itinakda ng isang hypersonic air-to-ground aeroballistic missile, na nasa serbisyo kasama ang hukbo ng Russia. Sa taas na 31.2 kilometro, ang rocket ay umabot sa bilis na 6389 km/h.
50 taon matapos masira ang sound barrier sa hangin, ang Englishman na si Andy Green ay gumawa ng katulad na tagumpay sa isang kotse. Sa libreng pagkahulog, sinubukan ng Amerikanong si Joe Kittinger na basagin ang rekord, na nasakop ang taas na 31.5 kilometro. Ngayon, noong Oktubre 14, 2012, si Felix Baumgartner ay nagtakda ng isang world record, nang walang tulong ng isang sasakyan, sa isang libreng pagkahulog mula sa taas na 39 kilometro, na sinira ang sound barrier. Kasabay nito, ang bilis nito ay umabot sa 1342.8 kilometro bawat oras.
Ang pinakahindi pangkaraniwang pagkasira ng sound barrier
Kakaibang isipin, ngunit ang unang imbensyon sa mundo,ang paglampas sa limitasyong ito, ay ang karaniwang latigo, na naimbento ng mga sinaunang Tsino halos 7 libong taon na ang nakalilipas. Halos hanggang sa naimbento ang instant photography noong 1927, walang sinuman ang naghinala na ang crack ng isang latigo ay isang miniature sonic boom. Ang isang matalim na ugoy ay bumubuo ng isang loop, at ang bilis ay tumataas nang husto, na nagpapatunay sa pag-click. Nalampasan ang sound barrier sa bilis na humigit-kumulang 1200 km/h.
Ang misteryo ng pinakamaingay na lungsod
Hindi nakapagtataka na ang mga naninirahan sa maliliit na bayan ay nabigla nang makita nila ang kabisera sa unang pagkakataon. Ang kasaganaan ng transportasyon, daan-daang mga restaurant at entertainment center ay nakakalito at nakakaligalig. Ang simula ng tagsibol sa kabisera ay karaniwang may petsang Abril, hindi ang rebeldeng blizzard Marso. Noong Abril, maaliwalas ang kalangitan, umaagos ang mga sapa at bumubukas ang mga buds. Ang mga tao, pagod sa mahabang taglamig, ay nagbubukas ng kanilang mga bintana nang malapad patungo sa araw, at ang ingay sa kalye ay sumabog sa mga bahay. Nagbibingi-bingihan ang mga huni ng mga ibon sa lansangan, kumakanta ang mga artista, nagbibigkas ng mga tula ang masasayang estudyante, pati na ang ingay sa mga traffic jam at sa subway. Ang mga empleyado ng mga departamento ng kalinisan ay napansin na hindi malusog na manatili sa isang maingay na lungsod sa loob ng mahabang panahon. Ang sound background ng kabisera ay binubuo ng transportasyon, air, pang-industriya at mga ingay sa bahay. Ang pinakanakakapinsala ay ang ingay lamang ng sasakyan, dahil ang mga eroplano ay lumilipad nang mataas, at ang ingay mula sa mga negosyo ay natunaw sa kanilang mga gusali. Ang patuloy na ugong ng mga sasakyan sa lalo na abalang mga highway ay lumampas sa lahat ng pinahihintulutang pamantayan nang dalawang beses. Paano nalampasan ang sound barrier sa kabisera? Delikado ang Moscow dahil sa kasaganaan ng mga tunog, kaya ang mga residente ng kabisera ay naglalagay ng mga double-glazed na bintana upang mapatahimik ang ingay.
Paano nilalabag ang sound barrier?
Hanggang 1947, walang aktwal na data sa kagalingan ng isang tao sa sabungan ng isang sasakyang panghimpapawid na lumilipad nang mas mabilis kaysa sa tunog. Tulad ng nangyari, ang pagsira sa sound barrier ay nangangailangan ng tiyak na lakas at tapang. Sa panahon ng paglipad ay nagiging malinaw na walang mga garantiya upang mabuhay. Kahit na ang isang propesyonal na piloto ay hindi masasabi nang tiyak kung ang disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay makatiis sa pag-atake ng mga elemento. Sa loob ng ilang minuto, ang eroplano ay maaaring malaglag. Ano ang nagpapaliwanag nito? Dapat tandaan na ang paggalaw sa subsonic na bilis ay lumilikha ng mga acoustic wave na nakakalat tulad ng mga bilog mula sa isang nahulog na bato. Ang supersonic na bilis ay nakakaganyak ng mga shock wave, at ang isang taong nakatayo sa lupa ay nakarinig ng tunog na katulad ng isang pagsabog. Kung walang makapangyarihang mga computer, mahirap lutasin ang mga kumplikadong differential equation, at ang isa ay kailangang umasa sa mga modelo ng pamumulaklak sa mga wind tunnel. Kung minsan, sa hindi sapat na acceleration ng sasakyang panghimpapawid, ang shock wave ay umaabot sa napakalakas na ang mga bintana ay lumilipad palabas sa mga bahay kung saan lumilipad ang sasakyang panghimpapawid. Hindi lahat ay magagawang pagtagumpayan ang sound barrier, dahil sa sandaling ito ang buong istraktura ay nanginginig, ang mga fastenings ng apparatus ay maaaring makatanggap ng malaking pinsala. Samakatuwid, ang mabuting kalusugan at emosyonal na katatagan ay napakahalaga para sa mga piloto. Kung ang paglipad ay makinis, at ang sound barrier ay nalampasan nang mabilis hangga't maaari, kung gayon ang piloto o posibleng mga pasahero ay hindi makakaramdam ng partikular na hindi kasiya-siyang sensasyon. Lalo na para sa pagsakop ng sound barrier, isang sasakyang panghimpapawid ng pananaliksik ang itinayo noong Enero 1946. Ang paglikha ng makina ayna sinimulan ng utos ng Ministri ng Depensa, ngunit sa halip na mga armas, ito ay pinalamanan ng mga kagamitang pang-agham na sinusubaybayan ang pagpapatakbo ng mga mekanismo at aparato. Ang sasakyang panghimpapawid na ito ay parang modernong cruise missile na may built-in na rocket engine. Nasira ng sasakyang panghimpapawid ang sound barrier sa maximum na bilis na 2736 km/h.
Berbal at materyal na mga monumento sa pagsakop sa bilis ng tunog
Ang mga tagumpay sa paglagpas sa sound barrier ay lubos na pinahahalagahan ngayon. Kaya, ang eroplano kung saan unang nalampasan ito ni Chuck Yeager ay naka-display na ngayon sa National Air and Space Museum, na matatagpuan sa Washington. Ngunit ang mga teknikal na parameter ng imbensyon ng tao na ito ay magiging maliit kung wala ang mga merito ng piloto mismo. Si Chuck Yeager ay dumaan sa flight school at nakipaglaban sa Europa, pagkatapos ay bumalik siya sa England. Ang hindi patas na pagsususpinde sa paglipad ay hindi nasira ang diwa ni Yeager, at nakakuha siya ng appointment sa commander-in-chief ng mga tropa ng Europa. Sa mga natitirang taon bago matapos ang digmaan, lumahok si Yeager sa 64 na sorties, kung saan binaril niya ang 13 sasakyang panghimpapawid. Si Chuck Yeager ay bumalik sa kanyang tinubuang-bayan na may ranggo ng kapitan. Ang kanyang mga katangian ay nagpapahiwatig ng kahanga-hangang intuwisyon, hindi kapani-paniwalang pagtitiis at pagtitiis sa mga kritikal na sitwasyon. Higit sa isang beses, nagtakda si Yeager ng mga tala sa kanyang eroplano. Ang kanyang karera sa huli ay sa Air Force, kung saan nagsanay siya ng mga piloto. Ang huling beses na sinira ni Chuck Yeager ang sound barrier ay 74 taong gulang, na noong ikalimampung anibersaryo ng kanyang flight history at noong 1997.
Mga kumplikadong gawain ng mga tagalikha ng sasakyang panghimpapawiddevice
Ang sikat sa mundong MiG-15 na sasakyang panghimpapawid ay nagsimulang malikha sa sandaling napagtanto ng mga developer na imposibleng ibabatay lamang ang sound barrier, ngunit ang mga kumplikadong teknikal na problema ay dapat malutas. Bilang isang resulta, ang isang makina ay nilikha nang matagumpay na ang mga pagbabago nito ay pinagtibay ng iba't ibang mga bansa. Maraming iba't ibang mga bureaus ng disenyo ang pumasok sa isang uri ng mapagkumpitensyang pakikibaka, na ang premyo ay isang patent para sa pinakamatagumpay at gumaganang sasakyang panghimpapawid. Binuo ng sasakyang panghimpapawid na may mga swept wings, na isang rebolusyon sa kanilang disenyo. Ang perpektong aparato ay kailangang maging malakas, mabilis, at hindi kapani-paniwalang lumalaban sa anumang panlabas na pinsala. Ang mga swept wings ng sasakyang panghimpapawid ay naging elemento na nakatulong sa kanila na triplehin ang bilis ng tunog. Dagdag pa, ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay patuloy na tumaas, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas ng makina, ang paggamit ng mga makabagong materyales at ang pag-optimize ng mga aerodynamic na parameter. Ang paglagpas sa sound barrier ay naging posible at totoo kahit para sa isang hindi propesyonal, ngunit hindi ito nagiging mas mapanganib dahil dito, kaya dapat na suriin ng sinumang matinding naghahanap ang kanyang mga lakas bago magpasya sa naturang eksperimento.
