Səs baryerinin qırılması. səs maneəsi

səs maneəsi

Səs maneəsi

atmosferdə səsdən səsdən yüksək uçuş sürətinə keçid anında bir təyyarənin və ya raketin uçuşu zamanı baş verən hadisə. Təyyarənin sürəti səs sürətinə (1200 km/saat) yaxınlaşdıqda, onun qarşısındakı havada təzyiqin və hava sıxlığının kəskin artdığı nazik bir sahə meydana çıxır. Uçan təyyarənin qarşısında havanın bu cür sıxılmasına zərbə dalğası deyilir. Yerdə bir zərbə dalğasının keçməsi atış səsinə bənzər bir pop kimi qəbul edilir. Həddini aşdıqdan sonra təyyarə bu hava sıxlığının artdığı ərazidən keçir, sanki onu deşir - aşır səs maneəsi. Uzun müddət səs baryerinin yarılması aviasiyanın inkişafında ciddi problem hesab olunurdu. Bunu həll etmək üçün təyyarənin qanadının profilini və formasını dəyişdirmək (incəldi və süpürüldü), gövdənin ön hissəsini daha uclu etmək və təyyarələri təchiz etmək lazım idi. reaktiv mühərriklər. İlk dəfə səs sürəti 1947-ci ildə X-1 təyyarəsində (ABŞ) maye ilə C. Yeager tərəfindən aşıldı. raket mühərriki B-29 təyyarəsindən buraxılıb. Rusiyada ilk dəfə 1948-ci ildə səs maneəsini dəf edən O. V. Sokolovski turbojet mühərrikli eksperimental La-176 təyyarəsində olmuşdur.

"Texnologiya" ensiklopediyası. - M .: Rosman. 2006 .

səs maneəsi

uçuş zamanı aerodinamik təyyarənin müqavimətinin kəskin artması Mach nömrələri M(∞) kritik sayı M*-dan bir qədər artıqdır. Səbəb M(∞) > M* rəqəmlərində dalğa müqavimətinin görünüşü ilə müşayiət olunmasıdır. Təyyarənin dalğa dirçəlmə əmsalı M(∞) = M*-dan başlayaraq M sayının artması ilə çox sürətlə artır.
Z. b-nin olması. səs sürətinə bərabər uçuş sürətinə nail olmağı və sonradan səsdən sürətli uçuşa keçidi çətinləşdirir. Bunun üçün müqaviməti əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verən nazik süpürgə qanadları olan təyyarələr və artan sürətlə itələmə artan reaktiv mühərriklər yaratmaq lazım olduğu ortaya çıxdı.
SSRİ-də səs sürətinə bərabər sürət ilk dəfə 1948-ci ildə La-176 təyyarəsində əldə edilib.

Aviasiya: Ensiklopediya. - M.: Böyük Rus Ensiklopediyası. Baş redaktor G.P. Svishchev. 1994 .

Digər lüğətlərdə "səs maneəsinin" nə olduğuna baxın:

Baryer - bütün iş endirimləri Ev və Yay kottec kateqoriyasında Baryer

Aerodinamikada səs maneəsi, hava gəmisinin (məsələn, səsdən sürətli təyyarə, raket) səs sürətinə yaxın və ya ondan artıq sürətlə hərəkətini müşayiət edən bir sıra hadisələrin adıdır. Mündəricat 1 Şok dalğası, ... ... Vikipediya

SES SƏNƏDİ, uçuş sürətini səs sürətindən (SUPERSONIC SPEED) yuxarı qaldırarkən aviasiyada çətinliklərin səbəbi. Səs sürətinə yaxınlaşan təyyarə sürüklənmədə gözlənilməz bir artım və aerodinamik LIFT itkisi ilə qarşılaşır ... ... Elmi-texniki ensiklopedik lüğət

səs maneəsi- garso barjeras statusas T sritis fizika attikmenys: engl. səs maneəsi; səs maneə vok. Schallbarriere, f; Schallmauer, f rus. səs maneəsi, m pranc. barrière sonique, f; frontiere sonique, f; mur de son, m … Fizikos terminų žodynas

səs maneəsi- Garso barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus vertė). Aiškinamas bangų krize dėl staiga padidėjusio… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Təyyarənin uçuş sürəti səs sürətinə yaxınlaşdıqda aerodinamik sürüklənmənin kəskin artması (uçuşun Mach sayının kritik dəyəri aşılır). Dalğa müqavimətinin artması ilə müşayiət olunan dalğa böhranı ilə izah olunur. 3-ü aşmaq.…… Böyük ensiklopedik politexnik lüğət

səs maneəsi- hava mühitinin təyyarənin hərəkətinə qarşı müqavimətinin kəskin artması. səsin yayılma sürətinə yaxın sürətlərə yaxınlaşma. 3-ə qalib gəlmək. b. təyyarələrin aerodinamik formalarının təkmilləşdirilməsi və güclü ...... Hərbi terminlər lüğəti

səs maneəsi- səs maneəsi - Mach uçuş nömrələri M∞-də aerodinamik təyyarənin müqavimətinin kəskin artması, kritik M* rəqəmini bir qədər üstələyir. Səbəb M∞ > ədədləri üçün olmasıdır "Aviasiya" ensiklopediyası

səs maneəsi- səs maneəsi - Mach uçuş nömrələri M∞-də aerodinamik təyyarənin müqavimətinin kəskin artması, kritik M* rəqəmini bir qədər üstələyir. Səbəb M∞ > M* rəqəmlərində dalğa böhranının başlamasıdır,…… "Aviasiya" ensiklopediyası

- (Fransız maneə zastavası). 1) qalalardakı qapılar. 2) arenalarda və sirklərdə atın keçdiyi hasar, log, dirək. 3) döyüşçülərin dueldə çatdığına işarə. 4) barmaqlıq, barmaqlıq. Daxil olan xarici sözlərin lüğəti ...... Rus dilinin xarici sözlərin lüğəti

BARİER, ər. 1. Yolda qoyulmuş maneə (divar növü, çarpaz) (atlamalar, qaçışlar zamanı). b götürün. (bunun üstündən keçin). 2. Hasar, hasar. B. lojalar, eyvanlar. 3. trans. Bir şeyə maneə, maneə. Çay təbii b. üçün…… Ozhegovun izahlı lüğəti

Kitablar

Veqas: Əsl Hekayə (DVD), Naderi Amir. Bəziləri axtarır amerikan yuxusu"ən qəribə yerlərdə... Bir vaxtlar Eddi Parker və onun həyat yoldaşı Treysi həvəsli oyunçular idilər, bu təəccüblü deyil: onlar hamının oynadığı Las Veqasda yaşayırlar....

1947-ci il oktyabrın 14-də bəşəriyyət növbəti mərhələni keçdi. Sərhəd olduqca obyektivdir, müəyyən bir fiziki kəmiyyətlə ifadə olunur - yer atmosferi şəraitində onun temperaturu və təzyiqindən 1100-1200 km / saat aralığında asılı olan havadakı səs sürəti. Səsdən yüksək sürəti amerikalı pilot Çak Yeger (Çarlz Elvud "Çak" Yeager) - İkinci Dünya Müharibəsinin gənc veteranı, qeyri-adi cəsarət və əla fotogenikliyi ilə fəth etdi, bunun sayəsində 14 il sonra olduğu kimi dərhal vətənində məşhurlaşdı. - Yuri Qaqarin.

Səs baryerini keçmək üçün həqiqətən də cəsarət tələb olunurdu. Yegerin nailiyyətini bir il sonra, 1948-ci ildə təkrarlayan sovet pilotu İvan Fedorov o zaman keçirdiyi hissləri belə xatırlayırdı: “Səs maneəsini aşmaq üçün uçmazdan əvvəl məlum oldu ki, ondan sonra sağ qalmağa heç bir zəmanət yoxdur. Bunun nə olduğunu və təyyarənin dizaynının elementlərin təzyiqinə tab gətirə biləcəyini praktiki olaraq heç kim bilmirdi. Amma bu barədə düşünməməyə çalışdıq”.

Həqiqətən də avtomobilin səsdən yüksək sürətlə necə davranacağına dair tam aydınlıq yox idi. Təyyarə konstruktorları hələ də 30-cu illərin qəfil bədbəxtliyini xatırlayırdılar, o zaman təyyarə sürətinin artması ilə həm təyyarənin sərt strukturlarında baş verən çırpınma problemini - öz-özünə salınma problemini təcili həll etmək lazım idi. və dərisində, bir neçə dəqiqə ərzində təyyarəni parçalayır. Proses qar uçqunu kimi sürətlə inkişaf etdi, pilotlar uçuş rejimini dəyişdirməyə vaxt tapmadılar və maşınlar havada dağıldı. Kifayət qədər uzun müddət müxtəlif ölkələrdə riyaziyyatçılar və dizaynerlər bu problemi həll etmək üçün mübarizə apardılar. Sonda fenomenin nəzəriyyəsini o vaxtkı gənc rus riyaziyyatçısı Mstislav Vsevolodoviç Keldış (1911-1978), sonralar SSRİ Elmlər Akademiyasının prezidenti yaratdı. Bu nəzəriyyənin köməyi ilə xoşagəlməz bir fenomendən əbədi olaraq xilas olmaq üçün bir yol tapmaq mümkün idi.

Səs baryerindən eyni dərəcədə xoşagəlməz sürprizlərin gözlənildiyi tamamilə başa düşüləndir. Güclü kompüterlər olmadıqda aerodinamikanın mürəkkəb diferensial tənliklərinin ədədi həlli qeyri-mümkün idi və külək tunellərindəki modellərin "təmizlənməsinə" etibar etmək lazım idi. Lakin keyfiyyət mülahizələrindən aydın oldu ki, səs sürətinə çatanda təyyarənin yaxınlığında şok dalğası yaranıb. Təyyarənin sürəti səs sürəti ilə müqayisə edildikdə, ən vacib məqam səs maneəsini aşmaqdır. Bu anda, dalğa cəbhəsinin əks tərəflərində təzyiq fərqi sürətlə artır və an bir anı daha uzun sürərsə, təyyarə çırpıntıdan daha pis bir şəkildə parçalana bilər. Bəzən qeyri-kafi sürətlənmə ilə səs səddini sındırarkən təyyarənin yaratdığı zərbə dalğası hətta onun altındakı yerdəki evlərin pəncərələrini də döyür.

Təyyarənin sürətinin səs sürətinə nisbətinə Mach ədədi deyilir (məşhur alman mexaniki və filosofu Ernst Machın adı ilə). Səs baryerini keçərkən pilota elə gəlir ki, M rəqəmi sıçrayışla birinin üstündən tullanır: Çak Yeager taxometr iynəsinin 0,98-dən 1,02-yə tullandığını gördü, bundan sonra pilot kabinəsində “ilahi” sükut yarandı – əslində , görünür: kokpitdə sadəcə səviyyəli səs təzyiqi bir neçə dəfə azalır. Bu "səsdən təmizlənmə" anı çox məkrlidir, bir çox testçinin həyatı bahasına başa gəlir. Lakin onun X-1 təyyarəsi üçün dağılma təhlükəsi az idi.

1946-cı ilin yanvarında Bell Aircraft tərəfindən istehsal olunan X-1 təyyarəsi sırf tədqiqat xarakteri daşıyırdı təyyarə səs maneəsini qırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur və başqa heç nə yoxdur. Avtomobil Müdafiə Nazirliyinin sifarişi ilə olmasına baxmayaraq, ona silah əvəzinə, komponentlərin, alətlərin və mexanizmlərin iş rejimlərinə nəzarət edən elmi avadanlıqlar doldurulub. X-1 müasir qanadlı raket kimi idi. O, 2722 kq çəkiyə malik bir Reaction Motors raket mühərrikinə malik idi. Maksimal uçuş çəkisi - 6078 kq. Uzunluğu - 9,45 m, hündürlüyü - 3,3 m, qanadları - 8,53 m Maksimum sürət - 18290 m 2736 km / saat yüksəklikdə. Maşın B-29 strateji bombardmançı təyyarəsindən buraxılıb və qurumuş duz gölünə polad "xizəklər" üzərində enib.

Pilotunun "taktiki və texniki parametrləri" də daha az təsir edici deyil. Çak Yeqer 1923-cü il fevralın 13-də anadan olub. Məktəbdən sonra uçuş məktəbinə getdi və məzun olduqdan sonra Avropaya döyüşməyə getdi. Bir Messerschmitt-109-u vurdu. Onun özü də Fransa səmasında vuruldu, lakin partizanlar tərəfindən xilas edildi. Heç nə olmamış kimi İngiltərədəki bazaya qayıtdı. Lakin sayıq əks-kəşfiyyat xidməti əsirlikdən möcüzəvi qurtuluşa inanmayaraq, pilotu uçuşdan uzaqlaşdıraraq arxa cəbhəyə göndərib. İddialı Yeager, Yeagerə inanan Avropadakı müttəfiq qüvvələrin baş komandanı general Eisenhower ilə görüş aldı. Və yanılmırdı - müharibənin bitməsinə qalan altı ay ərzində gənc pilot bir döyüşdə 64 uçuş etdi, 13 düşmən təyyarəsini vurdu və 4-ü vurdu. Və o, vətəninə mükəmməl bir dosye ilə kapitan rütbəsi ilə qayıtdı ki, bu da onun fenomenal uçuş intuisiyasına, inanılmaz soyuqqanlılığa və istənilən kritik vəziyyətdə heyrətamiz dözümlülüyünə malik olduğunu göstərirdi. Bu xüsusiyyət sayəsində o, sonrakı astronavtlar kimi diqqətlə seçilmiş və öyrədilmiş səsdən sürətli sınaqçılar komandasına daxil oldu.

X-1-i həyat yoldaşının şərəfinə "Glamorous Glennis" adlandıran Yeager, bir neçə dəfə rekordlar qoydu. 1947-ci il oktyabrın sonunda əvvəlki hündürlük rekordu düşdü - 21.372 m Bundan əlavə, bir sıra qırıcıların sınaqları keçirildi və bizim MiG-15-imiz seriyaya buraxıldı, Koreya döyüşləri zamanı əsir götürülərək Amerikaya aparıldı. Müharibə. Sonradan Yeager həm ABŞ-da, həm də Avropa və Asiyada Amerika bazalarında Hərbi Hava Qüvvələrinin müxtəlif sınaq bölmələrinə komandanlıq etdi, Vyetnamda döyüş əməliyyatlarında iştirak etdi və pilotlara təlim verdi. O, 1975-ci ilin fevralında briqada generalı rütbəsi ilə təqaüdə çıxdı, rəşadətli xidməti zamanı 10 min saat uçuş edərək, 180 müxtəlif səsdən sürətli modelləri idarə edərək, nadir orden və medallar kolleksiyasını topladı. 80-ci illərin ortalarında dünyada ilk dəfə səs səddini aşan cəsur oğlanın tərcümeyi-halı əsasında film çəkildi və bundan sonra Çak Yeager hətta qəhrəmana da deyil, milli reliktə çevrildi. O, sonuncu dəfə 14 oktyabr 1997-ci ildə F-16 təyyarəsi ilə uçmuş və tarixi uçuşunun əllinci ildönümündə səs baryerini qırmışdı. Yegerin o zaman 74 yaşı var idi. Ümumiyyətlə, şairin dediyi kimi, bu adamlardan mismar düzəldilməlidir.

Okeanın o tayında belə insanlar çoxdur... Sovet dizaynerləri Amerikalılarla eyni vaxtda səs baryerini fəth etməyə çalışmağa başladılar. Lakin onlar üçün bu, özlüyündə bir məqsəd deyil, tamamilə praqmatik bir hərəkət idi. Əgər X-1 sırf tədqiqat maşını idisə, o zaman səs maneəmiz Hərbi Hava Qüvvələri bölmələrini onlarla təchiz etmək üçün seriyaya salınmalı olan prototip qırıcılara hücum etdi.

Müsabiqəyə bir neçə konstruktor bürosu - Lavoçkin Dizayn Bürosu, Mikoyan Dizayn Bürosu və Yakovlev Dizayn Bürosu daxil idi, bu bürolarda paralel olaraq süpürgə qanadlı təyyarələr hazırlanmışdır ki, bu da o zaman inqilabi dizayn həlli idi. Bu ardıcıllıqla səsdən sürətli finişə çatdılar: La-176 (1948), MiG-15 (1949), Yak-50 (1950). Bununla belə, orada problem kifayət qədər mürəkkəb kontekstdə həll edildi: hərbi maşın təkcə yüksək sürətə deyil, həm də bir çox digər keyfiyyətlərə malik olmalıdır - manevr qabiliyyəti, sağ qalma qabiliyyəti, uçuşdan əvvəl minimum hazırlıq müddəti, güclü silahlar, təsirli sursat yükü və s. və s. Onu da qeyd edək ki, sovet dövründə dövlət qəbul komissiyalarının qərarlarına çox vaxt təkcə obyektiv amillər deyil, həm də tərtibatçıların siyasi manevrləri ilə bağlı subyektiv məqamlar təsir göstərirdi. Bütün bu vəziyyət birləşməsi MiG-15 qırıcısının 50-ci illərdə hərbi əməliyyatların yerli arenalarında özünü mükəmməl şəkildə göstərən seriyaya buraxılmasına səbəb oldu. Məhz Koreyada tutulan bu avtomobil, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, Çak Yeagerin "ətrafında sürdüyü" idi.

La-176-da o dövrlər üçün rekord olan 45 dərəcəyə bərabər qanad süpürmə tətbiq edildi. VK-1 turbojet mühərriki 2700 kq itələmə təmin etdi. Uzunluğu - 10,97 m, qanadları - 8,59 m, qanadların sahəsi 18,26 kv.m. Uçuş çəkisi - 4636 kq. Tavan - 15 000 m Uçuş məsafəsi - 1 000 km. Silah - bir 37 mm silah və iki 23 mm. Avtomobil 1948-ci ilin payızında hazır idi, dekabrda Krımda Saki şəhəri yaxınlığındakı hərbi aerodromda uçuş sınaqlarına başladı. Sınaqlara rəhbərlik edənlər arasında gələcək akademik Vladimir Vasilyeviç Struminski (1914-1998), eksperimental təyyarənin pilotları kapitan Oleq Sokolovski və sonradan Sovet İttifaqı Qəhrəmanı adını almış polkovnik İvan Fedorov idi. Sokolovski, absurd qəza nəticəsində dördüncü uçuş zamanı kokpit örtüyünü bağlamağı unutaraq öldü.

Polkovnik İvan Fedorov 26 dekabr 1948-ci ildə səs baryerini qırdı. 10 min metr hündürlüyə qalxdıqdan sonra idarəetmə çubuğunu özündən uzaqlaşdırdı və dalışda sürətlənməyə başladı. "Mən 176-cı sürətimi böyük hündürlükdən sürətləndirirəm" deyə pilot xatırladı. – Darıxdırıcı bir fit səsi eşidilir. Sürəti artan təyyarə yerə çırpılır. Maxometrin şkalasında ox üçrəqəmli rəqəmlərdən dördrəqəmli rəqəmlərə keçir. Təyyarə qızdırma keçirmiş kimi titrəyir. Və birdən - sükut! Səs baryerini aldı. Oscilloqramların sonrakı təfsiri M sayının birdən çox olduğunu göstərdi. Bu, 7000 metr yüksəklikdə baş verib, burada 1,02M sürət qeydə alınıb.

Gələcəkdə mühərrik gücünün artması, yeni materialların istifadəsi və aerodinamik parametrlərin optimallaşdırılması hesabına pilotlu təyyarələrin sürəti durmadan artmağa davam etdi. Ancaq bu proses qeyri-məhdud deyil. Bir tərəfdən, yanacaq sərfiyyatı, inkişaf xərcləri, uçuş təhlükəsizliyi və digər boş olmayan mülahizələr nəzərə alındıqda, rasionallıq mülahizələri ona mane olur. Və hətta pulun və pilot təhlükəsizliyinin o qədər də əhəmiyyətli olmadığı hərbi aviasiyada ən “çevik” avtomobillərin sürəti 1,5M-dən 3M-ə qədərdir. Deyəsən, daha çox ehtiyac yoxdur. (Reaktiv mühərrikləri olan pilotlu nəqliyyat vasitələri üçün sürət rekordu Amerika kəşfiyyat təyyarəsi SR-71-ə məxsusdur və Mach 3.2-dir.)

Digər tərəfdən, keçilməz bir istilik maneəsi var: müəyyən bir sürətlə maşın gövdəsinin hava ilə sürtünməsi ilə qızması o qədər tez baş verir ki, onun səthindən istiliyi çıxarmaq mümkün deyil. Hesablamalar göstərir ki, normal təzyiqdə bu, 10M sürətində baş verməlidir.

Buna baxmayaraq, 10M limiti hələ də eyni Edvards təlim poliqonunda əldə edildi. 2005-ci ildə baş verib. Rekordçu, gələcəyin raket-kosmik texnologiyasının simasını kökündən dəyişdirmək üçün nəzərdə tutulmuş yeni texnologiyalar növlərini inkişaf etdirmək üçün 7 illik Hiper-X möhtəşəm proqramı çərçivəsində istehsal edilmiş X-43A pilotsuz raket təyyarəsi idi. Onun dəyəri 230 milyon dollardır.Rekord 33 min metr yüksəklikdə qeydə alınıb. Dronda istifadə olunur yeni sistem overclock. Əvvəlcə ənənəvi bərk yanacaq raketi sınaqdan keçirilir, onun köməyi ilə X-43A 7M sürətə çatır və sonra yeni bir mühərrik növü işə salınır - hipersonik ramjet mühərriki (scramjet və ya scramjet) adi atmosfer havası oksidləşdirici kimi istifadə olunur və qaz yanacağı hidrogendir (nəzarətsiz partlayışın olduqca klassik sxemi).

Proqrama uyğun olaraq, tapşırığı yerinə yetirdikdən sonra okeanda boğulan üç pilotsuz model hazırlanmışdır. Növbəti mərhələ pilotlu nəqliyyat vasitələrinin yaradılmasını nəzərdə tutur. Onların sınaqdan keçirilməsindən sonra əldə edilən nəticələr çoxlu sayda "faydalı" cihazların yaradılması zamanı nəzərə alınacaq. NASA-nın ehtiyacları üçün təyyarələrdən əlavə, hipersəsli hərbi maşınlar - bombardmançılar, kəşfiyyat təyyarələri və daşıyıcılar yaradılacaq. “Hiper-X” proqramında iştirak edən “Boeing” şirkəti 2030-2040-cı illərdə 250 sərnişin tutumlu hipersəsli təyyarə hazırlamağı planlaşdırır. Tamamilə aydındır ki, belə sürətlə aerodinamikanı pozan və istilik istiliyinə tab gətirə bilməyən pəncərələr olmayacaq. İllüminatorlar əvəzinə, keçən buludların video yazısı olan ekranlar nəzərdə tutulur.

Bu nəqliyyat növünə tələbat olacağı şübhəsizdir, çünki daha çox vaxt vahidi üçün daha çox duyğuları, qazanılan dollarları və digər komponentləri özündə cəmləşdirən vaxt daha bahalı olur. müasir həyat. Bu baxımdan insanların nə vaxtsa bir günlük kəpənəklərə çevriləcəyi şübhəsizdir: bir gün bütün indiki (daha çox dünənki) insan həyatı kimi doyacaq. Və güman etmək olar ki, kimsə və ya nə isə insanlığa münasibətdə Hiper-X proqramını həyata keçirir.

“Səs maneəsi” ifadəsini eşidəndə ağlımıza nə gəlir? Eşitmə və rifahı ciddi şəkildə təsir edə bilən müəyyən bir məhdudiyyət. Adətən səs maneəsi hava məkanının fəthi ilə əlaqələndirilir və

Bu maneənin aradan qaldırılması xroniki xəstəliklərin, ağrı sindromlarının və allergik reaksiyaların inkişafına səbəb ola bilər. Bu təsəvvürlər düzgündür, yoxsa stereotiplərdir? Onların faktiki əsası varmı? Səs maneəsi nədir? Necə və niyə baş verir? Bütün bunları və bəzi əlavə nüansları, eləcə də bu konsepsiya ilə bağlı tarixi faktları bu məqalədə öyrənməyə çalışacağıq.

Bu sirli elm aerodinamikadır

Aerodinamika elmində, hərəkəti müşayiət edən hadisələri izah etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur
təyyarədə "səs maneəsi" anlayışı var. Bu, səs sürətinə yaxın və ya daha yüksək sürətlə hərəkət edən səsdən sürətli təyyarələrin və ya raketlərin hərəkəti zamanı baş verən bir sıra hadisələrdir.

Zərbə dalğası nədir?

Aparatın ətrafında səsdən sürətli axın prosesində külək tunelində şok dalğası yaranır. Onun izlərini adi gözlə belə görmək olar. Yerdə onlar sarı bir xətt ilə qeyd olunur. Zərbə dalğasının konusundan kənarda, sarı xəttin qarşısında, yerdə, təyyarə hətta eşidilmir. Səsi aşan bir sürətlə cəsədlər səs axınının ətrafında bir axına məruz qalır, bu da şok dalğasına səbəb olur. Bədənin formasından asılı olaraq tək olmaya bilər.

Şok dalğasının çevrilməsi

Bəzən şok dalğası adlandırılan zərbə dalğası cəbhəsi olduqca kiçik bir qalınlığa malikdir, buna baxmayaraq, axın xüsusiyyətlərində kəskin dəyişiklikləri, bədənə nisbətən sürətinin azalmasını və müvafiq artımı izləməyə imkan verir. axındakı qazın təzyiqi və temperaturu. Bu zaman kinetik enerji qismən qazın daxili enerjisinə çevrilir. Bu dəyişikliklərin sayı birbaşa səsdən sürətli axının sürətindən asılıdır. Zərbə dalğası aparatdan uzaqlaşdıqca təzyiq düşmələri azalır və zərbə dalğası səsə çevrilir. O, partlayışa bənzəyən xarakterik bir səs eşidən kənar müşahidəçiyə çata bilər. Belə bir fikir var ki, bu, səs maneəsi təyyarə tərəfindən geridə qaldıqda cihazın səs sürətinə çatdığını göstərir.

Həqiqətən nə baş verir?

Təcrübədə səs maneəsini aşmaq adlanan an, təyyarə mühərriklərinin artan gurultusu ilə bir şok dalğasının keçməsidir. İndi aqreqat müşayiət olunan səsi qabaqlayır, ona görə də mühərrikin uğultusu ondan sonra eşidiləcək. Sürətin səs sürətinə yaxınlaşması İkinci Dünya Müharibəsi zamanı mümkün oldu, lakin eyni zamanda pilotlar təyyarələrin işində həyəcan siqnallarını qeyd etdilər.

Müharibə bitdikdən sonra bir çox təyyarə konstruktorları və pilotları səs sürətinə çatmağa və səs səddini yarmağa çalışdılar, lakin bu cəhdlərin çoxu faciəli şəkildə başa çatdı. Pessimist elm adamları bu həddi aşa bilməyəcəyini müdafiə etdilər. “Səs baryeri” anlayışının mahiyyətini izah etmək və onu aradan qaldırmaq yollarını tapmaq heç bir eksperimental deyil, elmi əsaslarla mümkün olmuşdur.

Baş verməsi təyyarənin aerodinamik parametrlərindən və uçuşun hündürlüyündən asılı olan dalğa böhranının qarşısı alınarsa, transonik və səsdən yüksək sürətlə təhlükəsiz uçuşlar mümkündür. Bir sürət səviyyəsindən digərinə keçid, dalğa böhranı zonasında uzun bir uçuşun qarşısını almağa kömək edəcək yanacaqdan istifadə edərək mümkün qədər tez həyata keçirilməlidir. Bir konsepsiya olaraq dalğa böhranı gəldi su nəqliyyatı. O, gəmilərin suyun səthində dalğaların sürətinə yaxın sürətlə hərəkət etdiyi anda yaranıb. Dalğa böhranına girmək sürəti artırmaqda çətinlik çəkir və dalğa böhranını aradan qaldırmaq mümkün qədər sadədirsə, su səthində sürüşmə və ya sürüşmə rejiminə daxil ola bilərsiniz.

Təyyarə idarəçiliyində tarix

Eksperimental təyyarədə səsdən sürətli uçuş sürətinə çatan ilk şəxs amerikalı pilot Çak Yeagerdir. Onun nailiyyəti 1947-ci il oktyabrın 14-də tarixə düşüb. SSRİ ərazisində səs maneəsi 26 dekabr 1948-ci ildə Sokolovski və Fedorov tərəfindən təcrübəli qırıcı ilə uçdu.

Mülki şəxslərdən Duqlas DC-8 sərnişin layneri 21 avqust 1961-ci ildə 1,012 Mach və ya 1262 km/saat sürətə çatan səs maneəsini qırdı. Missiya qanad dizaynı üçün məlumat toplamaq idi. Təyyarələr arasında dünya rekordu Rusiya ordusunun xidmətində olan hipersəsli hava-yer aeroballistik raketi ilə müəyyən edilib. 31,2 kilometr hündürlükdə raket 6389 km/saat sürətə çatıb.

İngilis Endi Qrin havada səs baryerini qırdıqdan 50 il sonra avtomobildə oxşar nailiyyət əldə etdi. Sərbəst düşmədə amerikalı Joe Kittinger 31,5 kilometr hündürlüyü fəth edən rekordu qırmağa çalışdı. Bu gün, 14 oktyabr 2012-ci ildə Feliks Baumqartner avtomobilin köməyi olmadan 39 kilometr hündürlükdən sərbəst yıxılaraq səs baryerini aşaraq dünya rekordu qoydu. Eyni zamanda onun sürəti saatda 1342,8 kilometrə çatıb.

Səs baryerinin ən qeyri-adi qırılması

Düşünmək qəribədir, amma dünyada bu həddi aşan ilk ixtira qədim çinlilərin təxminən 7 min il əvvəl icad etdiyi adi qamçı idi. Demək olar ki, 1927-ci ildə ani fotoqrafiya ixtira edilənə qədər, heç kim qamçının miniatür səs bumu olduğundan şübhələnmirdi. Kəskin bir yelləncək bir döngə meydana gətirir və sürət kəskin şəkildə artır, bu da klikləməyi təsdiqləyir. Səs maneəsi təxminən 1200 km/saat sürətlə aşılır.

Ən səs-küylü şəhərin sirri

Təəccüblü deyil ki, kiçik şəhərlərin sakinləri paytaxtı ilk dəfə görəndə şoka düşürlər. Nəqliyyatın bolluğu, yüzlərlə restoran və əyləncə mərkəzləriçaşdırmaq və adi rutdən çıxmaq. Paytaxtda yazın başlanğıcı adətən üsyankar çovğun martına deyil, aprelə təsadüf edir. Aprel ayında səma açıqdır, çaylar axır və qönçələr açılır. Uzun qışdan təngə gələn insanlar pəncərələrini günəşə doğru geniş açır, küçə səsi evlərə girir. Küçədə quşlar qulaqbatırıcı cingildəyir, sənətçilər oxuyur, şən tələbələr şeirlər söyləyirlər, tıxaclardakı və metrodakı səs-küyü demirəm. Gigiyena idarələrinin əməkdaşları qeyd edirlər ki, uzun müddət səs-küylü şəhərdə olmaq sağlamlığa zərərlidir. Paytaxtın sağlam fonu nəqliyyatdan,
aviasiya, sənaye və məişət səs-küyü. Ən zərərlisi sadəcə avtomobil səs-küyüdür, çünki təyyarələr kifayət qədər hündürlükdə uçur və müəssisələrdən gələn səslər onların binalarında həll olunur. Xüsusilə gur şosselərdə avtomobillərin daimi uğultusu hamını üstələyir icazə verilən normalar iki dəfə. Paytaxtda səs baryeri necə aşılır? Moskva səslərin çoxluğuna görə təhlükəlidir, ona görə də paytaxt sakinləri səs-küyü boğmaq üçün ikiqat şüşəli pəncərələr quraşdırırlar.

Səs baryeri necə pozulur?

1947-ci ilə qədər səsdən daha sürətli uçan bir təyyarənin kokpitindəki bir insanın rifahı haqqında heç bir faktiki məlumat yox idi. Məlum oldu ki, səs baryerini sındırmaq müəyyən güc və cəsarət tələb edir. Uçuş zamanı məlum olur ki, sağ qalmaq üçün heç bir zəmanət yoxdur. Hətta peşəkar pilot belə, təyyarənin konstruksiyası elementlərin hücumuna tab gətirə bilməyəcəyini dəqiq deyə bilməz. Təyyarə bir neçə dəqiqə ərzində sadəcə parçalana bilər. Bunu nə izah edir? Qeyd etmək lazımdır ki, səsdən aşağı sürətlə hərəkət yıxılan daşdan dairələr kimi səpələnən akustik dalğalar yaradır. Supersəs sürəti şok dalğalarını həyəcanlandırır və yerdə dayanan şəxs partlayışa bənzər bir səs eşidir. Güclü kompüterlər olmadan mürəkkəb problemləri həll etmək çətin idi və külək tunellərində əsən modellərə etibar etməli idi. Bəzən, təyyarənin kifayət qədər sürətləndirilməməsi ilə, şok dalğası elə bir gücə çatır ki, pəncərələr təyyarənin uçduğu evlərdən uçur. Hər kəs səs maneəsini aşa bilməyəcək, çünki bu anda bütün struktur titrəyir və aparatın bərkidilməsi əhəmiyyətli dərəcədə zədələnə bilər. Buna görə də pilotlar üçün sağlamlıq və emosional sabitlik çox vacibdir. Uçuş hamar olarsa və səs maneəsi mümkün qədər tez keçərsə, nə pilot, nə də mümkün sərnişinlər xüsusilə xoşagəlməz hisslər hiss etməyəcəklər. Xüsusilə səs maneəsinin fəthi üçün 1946-cı ilin yanvarında bir tədqiqat təyyarəsi quruldu. Maşının yaradılmasına Müdafiə Nazirliyinin əmri ilə başlansa da, o, silah əvəzinə mexanizmlərin və alətlərin işinə nəzarət edən elmi avadanlıqlarla doldurulmuşdu. Bu təyyarə daxili raket mühərriki olan müasir qanadlı raket kimi idi. Bir təyyarə ilə səs baryerini aşarkən meydana gəldi ən yüksək sürət 2736 km/saat.

Səs sürətinin fəthinə şifahi və maddi abidələr

Səs baryerinin qırılmasında əldə edilən nailiyyətlər bu gün yüksək qiymətləndirilir. Belə ki, Çak Yegerin ilk dəfə onu aşdığı təyyarə indi Vaşinqtonda yerləşən Milli Hava və Kosmos Muzeyində nümayiş etdirilir. Ancaq bu insan ixtirasının texniki parametrləri pilotun özünün xidmətləri olmadan çox az dəyərli olardı. Chuck Yeager uçuş məktəbini keçdi və Avropada döyüşdü, sonra İngiltərəyə qayıtdı. Uçuşun ədalətsiz dayandırılması Yeagerin ruhunu qırmadı və o, Avropa qoşunlarının baş komandanı ilə görüş aldı. Müharibənin bitməsinə qalan illərdə Yeager 64 döyüşdə iştirak etdi, bu müddət ərzində 13 təyyarəni vurdu. Çak Yeger vətəninə kapitan rütbəsi ilə qayıtdı. Onun xüsusiyyətləri fenomenal intuisiya, inanılmaz soyuqqanlılıq və kritik vəziyyətlərdə dözümlülüyünü göstərir. Yeager bir dəfədən çox təyyarəsində rekordlar qoydu. Sonrakı karyerası Hərbi Hava Qüvvələrində olub, burada pilotlar hazırlayıb. Sonuncu dəfə Chuck Yeager 74 yaşında, uçuş tarixinin əllinci ildönümündə və 1997-ci ildə səs baryerini qırmışdı.

Təyyarə yaradıcılarının mürəkkəb vəzifələri

Dünya şöhrətli MiQ-15 təyyarələri elə bir vaxtda yaradılmağa başladı ki, tərtibatçılar bunun yalnız səs baryerini sındırmağa əsaslanmasının mümkün olmadığını, lakin mürəkkəb texniki problemlərin həll edilməli olduğunu başa düşdülər. Nəticədə, bir maşın o qədər uğurlu yaradıldı ki, onun modifikasiyaları istifadəyə verildi. müxtəlif ölkələr. Bir neçə fərqli dizayn bürosu bir növ rəqabətli mübarizəyə girdi, onların mükafatı ən uğurlu və funksional təyyarə üçün patent idi. Dizaynında bir inqilab olan süpürgə qanadlı təyyarələr hazırlanmışdır. İdeal aparat güclü, sürətli və hər hansı bir xarici zədəyə inanılmaz dərəcədə davamlı olmalıdır. Təyyarənin süpürülən qanadları onlara səs sürətini üç dəfə artırmağa kömək edən elementə çevrildi. Daha sonra o, böyüməyə davam etdi, bu da mühərrik gücünün artması, innovativ materialların istifadəsi və aerodinamik parametrlərin optimallaşdırılması ilə izah edildi. Səs maneəsini dəf etmək hətta qeyri-peşəkar üçün də mümkün və real oldu, lakin bu səbəbdən daha az təhlükəli olmur, buna görə də hər hansı bir ekstremal axtaran belə bir təcrübəyə qərar verməzdən əvvəl güclü tərəflərini ağıllı şəkildə qiymətləndirməlidir.

Təyyarə niyə partlayıcı səslə səs maneəsini qırır? Və "səs maneəsi" nədir?

"Səs baryeri" termininin yanlış anlaşılmasından yaranan "pambıq" ilə anlaşılmazlıq var. Bu "alqış" düzgün olaraq "sonik bum" adlanır. Səsdən yüksək sürətlə hərəkət edən bir təyyarə ətrafdakı havada şok dalğaları, hava təzyiqi dalğaları yaradır. Sadə dillə desək, bu dalğaları təyyarənin uçuşunu müşayiət edən konus kimi təsəvvür etmək olar, təpəsi gövdənin burnuna bağlanmış kimi, generatorlar isə təyyarənin hərəkətinə qarşı yönəlmiş və kifayət qədər uzaqlara yayılır, məsələn, yerin səthinə.

Əsas səs dalğasının ön hissəsini ifadə edən bu xəyali konusun sərhədi insan qulağına çatdıqda, kəskin təzyiq sıçrayışı qulaq tərəfindən pop kimi qəbul edilir. Səs bumu, bağlı olan kimi, təyyarənin sabit sürətlə də olsa, kifayət qədər sürətlə hərəkət etməsi şərti ilə təyyarənin bütün uçuşunu müşayiət edir. Pambıq əsas dalğanın keçidi kimi görünür sonik bum məsələn, dinləyicinin yerləşdiyi yerdəki sabit nöqtənin üstündə.

Başqa sözlə desək, əgər daimi, lakin səsdən yüksək sürətə malik səsdən yüksək sürətə malik bir təyyarə dinləyicinin üzərində irəli-geri uçmağa başlasa, onda hər dəfə, yəni təyyarə kifayət qədər yaxın məsafədə dinləyicinin üzərindən uçduqdan bir müddət sonra əl çalmaq səsi eşidiləcəkdi.

Aerodinamikada “səs maneəsi” hava gəmisi səs sürətinə yaxın müəyyən bir sərhəd sürətinə çatdıqda meydana gələn hava müqavimətində kəskin sıçrayış adlanır. Bu sürətə çatdıqda, təyyarənin ətrafındakı hava axınının təbiəti kəskin şəkildə dəyişir, bu da bir vaxtlar səsdən yüksək sürətlərə nail olmağı çox çətinləşdirirdi. Adi, səssiz bir təyyarə, nə qədər sürətləndirilsə də, davamlı olaraq səsdən daha sürətli uçmağa qadir deyil - sadəcə olaraq idarəetməni itirəcək və dağılacaq.

Səs maneəsini aradan qaldırmaq üçün alimlər xüsusi aerodinamik profilə malik qanad hazırlamalı və başqa fəndlər tapmalı idilər. Maraqlıdır ki, müasir səsdən sürətli bir təyyarənin pilotu öz təyyarəsi tərəfindən səs maneəsinin "aşılmasını" yaxşı hiss edir: supersonik axına keçərkən "aerodinamik təsir" və idarəolunmada xarakterik "sıçrayışlar" hiss olunur. Amma bu proseslər birbaşa yerdəki “poplarla” bağlı deyil.

Təyyarə səs baryerini qırmazdan əvvəl mənşəyi hələ də aydın olmayan qeyri-adi bulud yarana bilər. Ən məşhur fərziyyəyə görə, bir təzyiq düşməsi təyyarənin yaxınlığında və sözdə baş verir Prandtl-Glauert təkliyi sonra rütubətli havadan su damcılarının kondensasiyası baş verir. Əslində aşağıdakı şəkillərdə kondensatı görə bilərsiniz...

Şəkili böyütmək üçün üzərinə klikləyin.

Duman buludundan çıxan kimi görünən reaktiv təyyarələrin uçuşu zamanı bəzən qeyri-adi mənzərə müşahidə oluna bilər. Bu fenomen Prandtl-Gloert effekti adlanır və yüksək rütubət şəraitində transonik sürətlə hərəkət edən cismin arxasında buludun görünməsindən ibarətdir.

Bu qeyri-adi hadisənin səbəbi yüksək sürətlə uçan bir təyyarənin qarşısında yüksək hava təzyiqi sahəsi, arxasında isə aşağı təzyiq sahəsi yaratmasıdır. Təyyarənin uçuşundan sonra aşağı təzyiq sahəsi ətraf hava ilə dolmağa başlayır. Bu halda, hava kütlələrinin kifayət qədər yüksək ətalətinə görə, bütün aşağı təzyiq sahəsi əvvəlcə aşağı təzyiq sahəsinə bitişik olan yaxın ərazilərdən gələn hava ilə doldurulur.

Bu proses lokal olaraq adiabatik prosesdir, burada havanın tutduğu həcm artır və onun temperaturu azalır. Havanın rütubəti kifayət qədər yüksəkdirsə, o zaman temperatur belə bir dəyərə düşə bilər ki, şeh nöqtəsindən aşağı olacaq. Sonra havada olan su buxarı kiçik bir bulud əmələ gətirən kiçik damlacıqlara çevrilir.

Tıklana bilən 2600 piksel

Hava təzyiqi normallaşdıqca, içindəki temperatur bərabərləşir və yenidən şeh nöqtəsindən yuxarı qalxır və bulud tez bir zamanda havada əriyir. Adətən onun ömrü saniyənin fraksiyalarını keçmir. Buna görə də, təyyarə uçduqda, buludun onu izlədiyi görünür - ona görə ki, daim təyyarənin arxasında dərhal əmələ gəlir və sonra yox olur.

Prandtl-Gloert effektinə görə buludun görünməsi, təyyarənin bu anda səs maneəsini qırması deməkdir. Normal və ya bir qədər artan rütubət şəraitində bulud yalnız səs sürətinə yaxın yüksək sürətlə əmələ gəlir. Eyni zamanda, aşağı hündürlükdə və çox yüksək rütubət şəraitində uçarkən (məsələn, okean üzərində) bu effekti səs sürətindən çox aşağı sürətlərdə də müşahidə etmək olar.

Tıklana bilən 2100 piksel

"Səs baryeri" termininin yanlış anlaşılmasından yaranan "pambıq" ilə anlaşılmazlıq var. Bu "pop" düzgün şəkildə "sonik bum" adlanır. Səsdən yüksək sürətlə hərəkət edən bir təyyarə ətrafdakı havada şok dalğaları, hava təzyiqi dalğaları yaradır. Sadə dillə desək, bu dalğaları təyyarənin uçuşunu müşayiət edən konus kimi təsəvvür etmək olar, təpəsi gövdənin burnuna bağlanmış kimi, generatorlar isə təyyarənin hərəkətinə qarşı yönəlmiş və kifayət qədər uzaqlara yayılır, məsələn, yerin səthinə.

Tıklana bilən 2500 piksel

Əsas səs dalğasının ön hissəsini ifadə edən bu xəyali konusun sərhədi insan qulağına çatdıqda, kəskin təzyiq sıçrayışı qulaq tərəfindən pop kimi qəbul edilir. Səs bumu, bağlı olan kimi, təyyarənin sabit sürətlə də olsa, kifayət qədər sürətlə hərəkət etməsi şərti ilə təyyarənin bütün uçuşunu müşayiət edir. Pambıq, digər tərəfdən, əsas səs şok dalğasının, məsələn, dinləyicinin yerləşdiyi yer səthində sabit bir nöqtədən keçməsi kimi görünür.

Və görün nə maraqlı çərçivədir! Bunu ilk dəfə görürəm!

Tıklana bilən 1920 piksel - masada kim var!