Ni nini kikwazo sauti. Kuvunja kizuizi sauti

Nini cha kufikiria wakati sisi kusikia maneno "kizuizi sauti"? kikomo fulani na kikwazo, kushinda ambayo inaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa kusikia na hisia. Kwa kawaida, sauti kizuizi kuhusiana na utekaji wa airspace na taaluma majaribio.

Kuondoa kizuizi hiki ni uwezo wa kusababisha maendeleo ya magonjwa sugu, maumivu dalili na athari mzio. Hivyo hawa views sahihi au ni imara ubaguzi? Wana misingi yoyote ya kweli? Ni nini kikwazo sauti? Jinsi na nini hutokea? Hii yote na baadhi ya nuances ya ziada, ikiwa ni pamoja na mambo ya kihistoria zinazohusiana na dhana hii, tutajaribu kutafuta katika makala hii.

Hii siri ya sayansi - Aerodynamics

Katika sayansi ya aerodynamics, iliyoundwa kwa kueleza matukio kuandamana harakati
ndege, kuna dhana ya "kizuizi sauti." Hii mfululizo wa matukio yanayotokana na mwendo wa ndege supersonic au roketi kwamba kusafiri kwa kasi karibu na kasi ya sauti au zaidi.

shockwave ni nini?

Katika mchakato wa supersonic mtiririko katika upepo handaki vifaa kwa wimbi mshtuko. athari ya inaweza kuonekana hata kwa jicho uchi. Juu ya ardhi, wao walionyesha line njano. Zaidi ya koni mshtuko mbele ya mstari njano kwenye ndege ya ardhi ni hata kusikika. Kwa kasi mno Sonic, kati yake sonic zamani mwili wazi kwa mtiririko kwamba unahusu wimbi mshtuko. Ni wanaweza kuwa moja kwamba inategemea sura ya mwili.

Conversion shockwave

mbele ya wimbi mshtuko, ambayo ni wakati mwingine inaitwa wimbi mshtuko, ina unene badala ndogo, kuruhusu hata hivyo kufuatilia mabadiliko ya ghafla ya mali kati yake, kupunguza kasi yake ya jamaa na mwili na kuongeza sambamba katika shinikizo na gesi joto katika mtiririko. nishati Kinetic ni sehemu kubadilishwa katika nishati ya ndani ya gesi. kiasi cha mabadiliko haya inategemea mtiririko supersonic. Kama wimbi mshtuko hatua mbali vifaa, shinikizo matone ni kupungua, na wimbi mshtuko hubadilishwa sauti. Ni inaweza kufikia nje waangalizi asikiaye sauti tofauti unaofanana mlipuko. Inaaminika kwamba hii ni ushahidi wa mafanikio ya kifaa kasi ya sauti, kizuizi sauti wakati ndege majani nyuma.

Nini kweli kinachoendelea?

kinachojulikana wakati wa kuvunja kizuizi sauti kwa vitendo inawakilisha kifungu ya wimbi mshtuko na kuongeza injini ya ndege hum. mashine ni sasa kabla ya sauti kuandamana, hivyo injini hum inaweza kusikika baada yake. Makadirio ya kasi ya ndege na kasi ya sauti imewezeshwa hata wakati Vita ya Pili ya Dunia, lakini marubani kuziona dalili onyo ndege.

Baada ya vita, wengi ndege wabunifu na majaribio alijaribu kufikia kasi ya sauti na kuvunja kizuizi sauti, lakini wengi majaribio haya kumalizika kusikitisha. watafiti tamaa alisema kuwa kiwango hicho ni vigumu kumpiga. Si majaribio, lakini njia ya kisayansi ya kueleza asili akageuka dhana ya "kizuizi sauti" na kupata njia za kukabiliana na hilo.

mapendekezo inayotokana kwa ndege salama

Salama ndege katika wimbi transonic na supersonic wakati kuzuia mgogoro iwezekanavyo, tukio ambalo hutegemea vigezo aerodynamic ya ndege na urefu wa filter zinazozalishwa. Mabadiliko kutoka ngazi moja hadi kasi mwingine lazima kuwa walifanya haraka iwezekanavyo na matumizi ya afterburner, ambayo itasaidia kuepuka ndege mrefu katika wimbi la zone mgogoro. Wimbi mgogoro kama dhana walitoka usafiri wa maji. Ni akaondoka wakati wa trafiki na kasi karibu na kasi ya mawimbi juu ya uso wa maji. Kuwasiliana na mgogoro wimbi unahusu Kiwango cha ukuaji wa shida, na ikiwezekana tu ya kukabiliana na mgogoro wimbi, basi unaweza kwenda kwa anaye kwenda mbio au sliding mode juu ya uso wa maji.

Historia katika usimamizi wa ndege

mtu wa kwanza kufika supersonic airspeed majaribio ya ndege, - American majaribio Chak Yeger. mafanikio yake ilikuwa katika historia ya Oktoba 14, 1947. Katika USSR, sauti kizuizi alishindwa 26 Desemba 1948 Sokolowski na Fedorov, ambaye alikimbia mpiganaji wenye uzoefu.

Ya umma ndege ya kwanza kwa kuvunja kizuizi sauti ndege Douglas DC-8 ambayo 21 Agosti 1961 kufikiwa kasi ya 1.012 M, au 1262 km / h. Ndege mara iliyoundwa kukusanya data kwa mpangilio wa mrengo. Miongoni mwa ndege rekodi ya dunia kuweka aeroballistic Hypersonic kombora "hewa nchi", ambayo ni Urusi Army. Wakati urefu wa kilomita 31.2 za kombora ina juu kasi 6389 km / h.

miaka 50 baada ya mapumziko kizuizi sauti katika hewa Mwingereza Endi Grin alifanya mafanikio sawa kwa gari. Katika freefall Nilijaribu kuvunja rekodi ya Amerika Dzho Kittinger, ambaye ameshinda urefu wa kilomita 31.5. Leo, Oktoba 14, 2012, Felix Baumgartner kuweka rekodi ya dunia, bila msaada wa usafiri, katika kuanguka bure kutoka urefu wa kilomita 39, kuvunja kizuizi sauti. kasi yake wakati kufikiwa kilomita 1,342.8 kwa kila saa.

wengi kawaida kuvunja kizuizi sauti

Ni ajabu kufikiri, lakini dunia ya kwanza ya uvumbuzi kuvunja kikomo hiki, imekuwa mjeledi wa kawaida, ambao zuliwa Kichina kale kuhusu 7000 miaka iliyopita. Karibu kabla ya uvumbuzi wa picha papo katika mwaka wa 1927, hakuna mtu watuhumiwa kwamba mjeledi-click - miniature boom Sonic. Sharp wimbi aina kitanzi, na kasi huongezeka kwa kasi, ambayo ni imara na click. Sound kizuizi ni kushinda ili 1200 km / h kasi.

Kitendawili cha jiji la

Si ajabu wakazi wa miji midogo ni kutishwa kuona mji mkuu kwa mara ya kwanza. wingi wa usafiri, mamia ya migahawa na kumbi za burudani ni utata na yataendelea tena rut. mwanzo wa spring katika mji mkuu ni kawaida wa Aprili badala Machi blizzard waasi. Mwezi Aprili, ni anga wazi, kukimbia mito na buds. Watu wamechoka na baridi kwa muda mrefu, kuongeza dirisha kuelekea jua, na mitiririko ya kelele mitaani katika nyumba. Mitaani deafening chirping ndege kuimba wasanii asome mashairi furaha wanafunzi, sembuse kelele, foleni za magari na Subway. Wafanyakazi wa afya idara alibainisha kuwa kukaa muda mrefu katika mji bustling ni hatari kwa afya. mji mkuu Hum lina usafirishaji,
anga, viwanda na nyumba noises. madhara zaidi ni kelele gari kama ndege kuruka juu ya kutosha, na kelele kutoka kwa makampuni zilizoyeyushwa majengo yao. hum ya mara kwa mara ya magari juu ya zaidi barabara shughuli nyingi zaidi unazidi kanuni zote zinazokubalika mara mbili. Kama mji mkuu wa mapumziko kizuizi sauti? Moscow ni hatari wingi wa sauti, hivyo wakazi wa mji mkuu imewekwa madirisha mbili-glazed kwa muffle kelele.

Jinsi ni storming sauti kizuizi?

Hadi 1947 hakukuwa na ushahidi wa binadamu ustawi katika cockpit anaye ruka kwa kasi zaidi kuliko sauti. Kama aligeuka, kuvunja ukuta sauti inahitaji nguvu fulani na ujasiri. Wakati wa kukimbia inakuwa wazi kuwa hakuna hakikisho kuishi. Hata dereva mtaalamu anaweza kusema kwa uhakika kama kubeba mashambulizi ya ndege design vipengele. Katika muda wa dakika, ndege inaweza tu kuanguka mbali. Nini alielezea? Ikumbukwe kwamba harakati ya kasi subsonic inajenga acoustic mawimbi epa kama duru imeshuka kutoka jiwe. Supersonic kasi anawatia mawimbi mshtuko, na msimamo juu ya ardhi ya mtu kusikia sauti kama mlipuko. Bila kompyuta nguvu ilikuwa vigumu kutatua tata equations tofauti, na alikuwa na kutegemea kupiga mifano katika vichuguu upepo. Wakati mwingine wakati kuna uhaba wa kuongeza kasi ya ndege mshtuko wimbi fika nguvu kiasi kwamba kuruka madirisha ya nyumba ambayo ndege ni flying. Kuvunja kizuizi sauti inaweza si kila mtu, kwa sababu kwa wakati huu kutikisa Utaratibu wote, uharibifu mkubwa wanaweza kupokea mounting vifaa. Kwa hiyo ni muhimu sana kwa ajili ya marubani katika afya nzuri na utulivu kihisia. Kama ndege huenda softly, lakini kikwazo sauti kushinda haraka iwezekanavyo, wala majaribio wala abiria iwezekanavyo huwezi kuhisi hisia mbaya sana. Hasa kwa ushindi wa sauti kizuizi ilijengwa ndege utafiti katika Januari 1946. Kujenga mashine ulianzishwa kwa amri ya Wizara ya Ulinzi, lakini badala ya silaha ni stuffed vya kisayansi kwamba msisimko utaratibu uendeshaji na vyombo. Ndege hii ilikuwa kama kisasa cruise missile na injini kujengwa roketi. Kushinda ndege wa sauti kizuizi kutokea katika kiwango cha juu ya kasi 2736 km / h.

Matusi na kimwili makaburi kushinda kasi ya sauti

Maendeleo katika kushinda kizuizi sauti ni prized leo. Hivyo, ndege ambao Chak Yeger mara ya kwanza ina kushinda, sasa kwenye onyesho kwa Taifa Air and Space Museum, ambayo iko katika Washington. Lakini vigezo ya kiufundi ya uvumbuzi huu wa kibinadamu, ni yenye thamani ya kidogo bila uhalali wa majaribio. Chak Yeger akaenda Flight School na wakapigana katika Ulaya, kabla ya kurejea Uingereza. Haki kufukuzwa kutoka ndege hakuwa na kuvunja roho ya Jaeger, naye ana mafanikio ya kukubalika katika Mkuu wa majeshi ya Ulaya. Katika miaka ya iliyobaki hadi mwisho wa vita, Yeager alishiriki katika ujumbe wa kupambana 64 wakati ambao risasi chini ndege 13. Home Chak Yeger walirejea na safu ya Kapteni. Sifa zake wa haya Intuition phenomenal, utulivu ajabu na uvumilivu katika hali mbaya. Si mara moja Yeager kuweka rekodi kwenye ndege yake. kazi yake baadae alikuwa katika vitengo Air Force, ambako kufanyika mafunzo ya marubani. Mara ya mwisho Chak Yeger kuvunja kizuizi sauti katika miaka 74 kwamba alikuwa na miaka hamsini ya ndege yake na historia ya 1997.

Complex kazi watengenezaji wa ndege

MiG-15 ndege anajulikana kwa dunia nzima alianza kujenga katika wakati ambapo watengenezaji waligundua kwamba huwezi kuwa na misingi tu kwenye kuvunja kizuizi sauti, na lazima kutatua matatizo magumu ya kiufundi. Matokeo yalikuwa mashine ni hivyo mafanikio kwamba alisimama muundo iliyopitishwa mwaka nchi mbalimbali. ofisi mbalimbali kubuni kushiriki katika aina ya ushindani, ambapo tuzo ilikuwa patent juu ya ndege na mafanikio zaidi na kazi. Iliyoundwa ndege na mabawa imeingia, ilikuwa mapinduzi katika miundo yao. kifaa bora lazima nguvu, kwa haraka na incredibly sugu kwa uharibifu wowote kutoka nje. Swept mbawa yamekuwa sehemu ya ndege, ambayo kuwasaidia kuongeza mara tatu kasi ya sauti. Zaidi ya hayo kiwango ndege yameendelea kuongezeka, kutokana na kuongezeka kwa nguvu ya injini, kwa kutumia vifaa vya ubunifu na optimization ya vigezo aerodynamic. Kuvunja kizuizi sauti inawezekana na kweli hata kwa mtu wa kawaida, lakini ni chini ya hatari hii haina kuwa, hivyo ekstremal yoyote lazima kwa kiasi kutathmini nguvu zao, kabla ya kuamua juu ya majaribio hayo.