"Ses bariyeri" ifadesini duyduğumuzda aklımıza ne gelir? İşitme ve esenliği ciddi şekilde etkileyebilecek belirli bir sınır ve engelin üstesinden gelinmesi. Genellikle, ses bariyeri hava sahasının fethi ve bir pilotun mesleği ile ilişkilendirilir.
Bu engeli aşmak kronik hastalıkların, ağrı sendromlarının ve alerjik reaksiyonların gelişmesine neden olabilir. Bu algılar doğru mu yoksa klişeler mi? Gerçek bir temelleri var mı? Ses bariyeri nedir? Nasıl ve neden oluşur? Bütün bunlar ve bazı ek nüanslar ile bu kavramla ilgili tarihsel gerçekler, bu makalede bulmaya çalışacağız.
Bu gizemli bilim aerodinamiktir
Bir uçağın hareketine eşlik eden fenomenleri açıklamak için tasarlanan aerodinamik biliminde, "ses bariyeri" kavramı vardır. bu bir sırases hızına yakın veya daha yüksek hızlarda hareket eden süpersonik uçakların veya füzelerin hareketi sırasında meydana gelen fenomen.
Şok dalgası nedir?
Aparatın etrafındaki süpersonik akış sırasında, rüzgar tünelinde bir şok dalgası ortaya çıkar. İzleri çıplak gözle bile görülebilir. Yerde sarı bir çizgi ile işaretlenirler. Şok dalgasının konisinin dışında, sarı çizginin önünde, yerde, uçak duyulmuyor bile. Sesi aşan bir hızda, cisimler ses akışının etrafında bir şok dalgası gerektiren bir akışa maruz kalırlar. Vücut şekline göre birden fazla olabilir.
Şok dalgası dönüşümü
Bazen şok dalgası olarak da adlandırılan şok dalgasının ön tarafı oldukça küçük bir kalınlığa sahiptir, bu da akışın özelliklerindeki ani değişiklikleri, hızındaki azalmaya göre akışın özelliklerini izlemeyi mümkün kılar. gövde ve akıştaki gazın basıncında ve sıcaklığında buna karşılık gelen bir artış. Bu durumda, kinetik enerji kısmen gazın iç enerjisine dönüştürülür. Bu değişikliklerin sayısı doğrudan süpersonik akışın hızına bağlıdır. Şok dalgası cihazdan uzaklaştıkça basınç düşüşleri azalır ve şok dalgası sese dönüşür. Patlamaya benzeyen karakteristik bir ses duyacak bir dış gözlemciye ulaşabilir. Ses bariyeri uçak tarafından geride bırakıldığında bunun cihazın ses hızına ulaştığını gösterdiğine dair bir görüş var.
Gerçekten neler oluyor?
Sözde anPratikte ses bariyerini aşmak, artan uçak motorları gürültüsüyle bir şok dalgasının geçişidir. Artık ünite eşlik eden sesin önündedir, bu nedenle motorun vızıltısı ondan sonra duyulacaktır. Uçak hızının ses hızına yaklaşması İkinci Dünya Savaşı sırasında mümkün oldu, ancak aynı zamanda pilotlar uçağın işleyişinde alarm sinyalleri kaydettiler.
Savaşın sona ermesinden sonra, birçok uçak tasarımcısı ve pilotu ses hızına ulaşmaya ve ses bariyerini kırmaya çalıştı, ancak bu girişimlerin çoğu trajik bir şekilde sona erdi. Karamsar bilim adamları bu sınırın aşılamadığını savundular. Hiçbir şekilde deneysel değil, bilimsel olarak, "ses bariyeri" kavramının doğasını açıklamak ve onu aşmanın yollarını bulmak mümkündü.
Güvenli uçuş için çıkarsanan öneriler
Transonik ve süpersonik hızlarda güvenli uçuşlar, meydana gelmesi uçağın aerodinamik parametrelerine ve uçuşun yüksekliğine bağlı olan bir dalga krizi önlenirse mümkündür. Bir hız seviyesinden diğerine geçişler, dalga krizi bölgesinde uzun bir uçuştan kaçınmaya yardımcı olacak art yakıcı kullanılarak mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır. Bir kavram olarak dalga krizi su taşımacılığından geldi. Su yüzeyindeki dalgaların hızına yakın bir hızda gemilerin hareketi sırasında ortaya çıktı. Bir dalga krizine girmek, hızı arttırmanın zorluğunu gerektirir ve dalga krizini aşmak mümkün olduğunca basitse, o zaman ulaşabilirsiniz.su yüzeyinde kayma veya kayma modu.
Uçak kontrolünde tarih
Deneysel bir uçakta süpersonik uçuş hızına ulaşan ilk kişi, Amerikalı pilot Chuck Yeager. Başarısı tarihte 14 Ekim 1947'de kaydedildi. SSCB topraklarında, ses bariyeri 26 Aralık 1948'de deneyimli bir savaşçıyı uçuran Sokolovsky ve Fedorov tarafından aşıldı.
Sivil uçaklardan Douglas DC-8 yolcu gemisi, 21 Ağustos 1961'de 1.012 Mach veya 1262 km/s hıza ulaşan ses bariyerini aşan ilk yolcu gemisi oldu. Görev, kanat tasarımı için veri toplamaktı. Uçaklar arasında dünya rekoru, Rus ordusunda hizmet veren hipersonik bir havadan yere aerobalistik füze tarafından belirlendi. 31.2 kilometre yükseklikte roket 6389 km/sa hıza ulaştı.
Havadaki ses duvarını aştıktan 50 yıl sonra İngiliz Andy Green de benzer bir başarıyı arabada yaptı. Serbest düşüşte, Amerikalı Joe Kittinger, 31,5 kilometrelik bir yüksekliği fetheden rekoru kırmaya çalıştı. Bugün, 14 Ekim 2012'de Felix Baumgartner, 39 kilometre yükseklikten serbest düşüşte bir araç yardımı olmadan ses duvarını aşarak dünya rekoru kırdı. Aynı zamanda hızı saatte 1342.8 kilometreye ulaştı.
Ses bariyerinin en sıradışı kırılması
Düşünmesi garip ama dünyanın ilk icadı,Bu sınırın üstesinden gelmek, neredeyse 7 bin yıl önce eski Çinliler tarafından icat edilen olağan kırbaçtı. 1927'de şipşak fotoğrafçılığın icadına kadar, hiç kimse bir kırbaç sesinin minyatür bir ses patlaması olduğundan şüphelenmedi. Keskin bir dönüş bir döngü oluşturur ve hız keskin bir şekilde artar, bu da tıklamayı onaylar. Ses bariyeri yaklaşık 1200 km/sa hızda aşılır.
En gürültülü şehrin gizemi
Küçük kasaba sakinlerinin başkenti ilk gördüklerinde şok olmalarına şaşmamalı. Ulaşımın bolluğu, yüzlerce restoran ve eğlence merkezi kafaları karıştırıyor ve rahatsız ediyor. Başkentte baharın başlangıcı, isyankar kar fırtınası Mart'ı değil, genellikle Nisan'dır. Nisan ayında gökyüzü açık, akarsular akıyor ve tomurcuklar açılıyor. Uzun kıştan bıkmış insanlar, pencerelerini güneşe doğru sonuna kadar açarlar ve evlere sokak gürültüsü girer. Sokakta kuşlar sağırca cıvıldıyor, sanatçılar şarkı söylüyor, neşeli öğrenciler şiirler okuyor, trafik sıkışıklığındaki ve metrodaki gürültüden bahsetmiyorum bile. Hijyen departmanı çalışanları, gürültülü bir şehirde uzun süre kalmanın sağlıksız olduğunu belirtmektedir. Başkentin sağlam arka planı ulaşım, hava, endüstriyel ve evsel gürültülerden oluşur. En zararlısı sadece araba gürültüsüdür, çünkü uçaklar yeterince yüksekten uçar ve işletmelerden gelen gürültü binalarında çözülür. Özellikle yoğun otoyollardaki arabaların sürekli vızıltısı, izin verilen tüm normları iki kez aşıyor. Başkentte ses bariyeri nasıl aşılır? Moskova, seslerin bolluğu nedeniyle tehlikelidir, bu nedenle başkent sakinleri gürültüyü boğmak için çift camlı pencereler kuruyor.
Ses bariyeri nasıl aşılır?
1947'ye kadar, sesten hızlı uçan bir uçağın kokpitinde bulunan bir kişinin sağlığı hakkında gerçek bir veri yoktu. Anlaşıldığı üzere, ses bariyerini kırmak belirli bir güç ve cesaret gerektiriyor. Uçuş sırasında, hayatta kalmanın garantisi olmadığı açıkça ortaya çıkıyor. Profesyonel bir pilot bile, uçağın tasarımının elementlerin saldırısına dayanıp dayanamayacağını kesin olarak söyleyemez. Birkaç dakika içinde, uçak kolayca parçalanabilir. Bunu ne açıklar? Ses altı hızdaki hareketin, düşmüş bir taştan daireler gibi saçılan akustik dalgalar oluşturduğuna dikkat edilmelidir. Süpersonik hız, şok dalgalarını heyecanlandırır ve yerde duran bir kişi patlamaya benzer bir ses duyar. Güçlü bilgisayarlar olmadan karmaşık diferansiyel denklemleri çözmek zordu ve rüzgar tünellerinde üfleme modellerine güvenmek gerekiyordu. Bazen, uçağın yetersiz hızlanmasıyla, şok dalgası o kadar güçlü olur ki, pencereler uçağın uçtuğu evlerden dışarı fırlar. Herkes ses bariyerinin üstesinden gelemez, çünkü şu anda tüm yapı titriyor, aparatın sabitlemeleri önemli hasarlar alabilir. Bu nedenle, pilotlar için sağlık ve duygusal istikrar çok önemlidir. Uçuş düzgün ise ve ses bariyeri mümkün olduğunca çabuk aşılırsa, ne pilot ne de olası yolcular özellikle rahatsız edici hisler hissetmeyecektir. Özellikle ses bariyerinin fethi için Ocak 1946'da bir araştırma uçağı inşa edildi. Makinenin yaratılışı,Savunma Bakanlığı'nın emriyle başlatıldı, ancak silahlar yerine mekanizmaların ve cihazların çalışmasını izleyen bilimsel ekipmanlarla dolduruldu. Bu uçak, yerleşik bir roket motoruna sahip modern bir seyir füzesi gibiydi. Uçak, maksimum 2736 km/sa hızla ses bariyerini aştı.
Ses hızının fethine sözlü ve maddi anıtlar
Ses bariyerini aşmadaki başarılar bugün çok değerli. Böylece Chuck Yeager'ın ilk kez üstesinden geldiği uçak, şimdi Washington'da bulunan Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nde sergileniyor. Ancak bu insan icadının teknik parametreleri, pilotun kendisinin meziyetleri olmaksızın pek bir değer taşımayacaktır. Chuck Yeager uçuş okulundan geçti ve Avrupa'da savaştı, ardından İngiltere'ye döndü. Uçuştan haksız yere askıya alma, Yeager'ın ruhunu kırmadı ve Avrupa birliklerinin başkomutanıyla bir randevu aldı. Savaşın bitmesine kalan yıllarda, Yeager 64 sortiye katıldı ve bu sırada 13 uçağı düşürdü. Chuck Yeager yüzbaşı rütbesiyle memleketine döndü. Özellikleri, kritik durumlarda olağanüstü sezgiyi, inanılmaz soğukkanlılığı ve dayanıklılığı gösterir. Yeager bir kereden fazla uçağında rekor kırdı. Daha sonraki kariyeri, pilotları eğittiği Hava Kuvvetleri'ndeydi. Chuck Yeager ses duvarını en son 74 yaşında kırmıştı; bu, uçuş tarihinin ellinci yıldönümünde ve 1997'deydi.
Uçak yaratıcılarının karmaşık görevlericihazlar
Dünyaca ünlü MiG-15 uçağı, geliştiricilerin yalnızca ses bariyerini kırmaya dayalı olmanın imkansız olduğunu, ancak karmaşık teknik sorunların çözülmesi gerektiğini anladığı anda yaratılmaya başlandı. Sonuç olarak, bir makine o kadar başarılı yaratıldı ki, modifikasyonları farklı ülkeler tarafından benimsendi. Birkaç farklı tasarım bürosu, ödülü en başarılı ve işlevsel uçak için bir patent olan bir tür rekabet mücadelesine girdi. Tasarımlarında bir devrim olan süpürülmüş kanatlı uçaklar geliştirdi. İdeal aparatın güçlü, hızlı ve herhangi bir dış hasara karşı inanılmaz derecede dirençli olması gerekir. Uçağın süpürülmüş kanatları, ses hızını üç katına çıkarmalarına yardımcı olan bir unsur haline geldi. Ayrıca, motor gücündeki artış, yenilikçi malzemelerin kullanımı ve aerodinamik parametrelerin optimizasyonu ile açıklanan uçağın hızı artmaya devam etti. Ses bariyerini kırmak, profesyonel olmayan biri için bile mümkün ve gerçek oldu, ancak bu nedenle daha az tehlikeli hale gelmiyor, bu nedenle herhangi bir aşırı arayışçı, böyle bir deneye karar vermeden önce güçlü yanlarını mantıklı bir şekilde değerlendirmelidir.
