Supersonik tezlikni to'suvchi. Ovoz to'sig'i nima? Ovoz to'sig'ini buzish. Aslida nima bo'layapti

Ovoz to'sig'i

atmosferada subsonikdan tovushdan yuqori parvoz tezligiga o'tish vaqtida samolyot yoki raketa parvozida yuzaga keladigan hodisa. Samolyotning tezligi tovush tezligiga (1200 km / soat) yaqinlashganda, uning oldida uning oldida ingichka mintaqa paydo bo'ladi, unda havo muhiti bosimi va zichligi keskin ko'tariladi. Parvoz paytida samolyot oldidagi havoning bu siqilishiga zarba to'lqini deyiladi. Erda zarba to'lqinining o'tishi otish ovoziga o'xshash pop sifatida qabul qilinadi. Chegaradan oshib ketgan samolyot havo zichligi oshgan joydan o'tib, go'yo uni teshib o'tayotgandek - ovoz to'sig'ini engib chiqadi. Uzoq vaqt davomida tovush to'sig'ini engib o'tish aviatsiya rivojlanishida jiddiy muammo bo'lib tuyuldi. Buni hal qilish uchun samolyot qanotining profilini va shaklini o'zgartirish kerak edi (u ingichka va supurib tashlandi), fyuzelyajning old qismini aniqroq qilib, samolyotni reaktiv dvigatellar bilan ta'minlash kerak edi. Birinchi marta ovoz tezligidan 1947 yilda Ch-Yeager X-1 (AQSh) samolyotida B-29 samolyotidan uchirilgan suyuq harakatlantiruvchi raketa dvigatelidan oshib ketdi. Rossiyada OV Sokolovskiy birinchi bo'lib 1948 yilda turbojetli dvigatel bilan eksperimental La-176 samolyotida ovoz to'sig'ini buzdi.

"Texnika" entsiklopediyasi. - M.: Rosman. 2006 .

Ovoz to'sig'i

aerodinamik qarshilikning keskin o'sishi samolyot Machda parvoz raqamlari M (∞) M * muhim sonidan biroz oshib ketadi. Sababi shundaki, M (∞)\u003e M * raqamlarida to'lqin qarshilik paydo bo'lishi bilan birga bo'ladi. M (∞) \u003d M * dan boshlab M sonining ko'payishi bilan samolyotlarning to'lqin tortish koeffitsienti juda tez o'sib boradi.
Z.ning mavjudligi tovush tezligiga teng parvoz tezligini va keyinchalik ovozdan yuqori parvozga o'tishni qiyinlashtiradi. Buning uchun qarshilikni sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradigan ingichka supurilgan qanotli samolyotlarni va tezligi ortib borishi bilan kuchayib boradigan reaktiv dvigatellarni yaratish kerak bo'ldi.
SSSRda ovoz tezligiga teng tezlik La-176 samolyotida 1948 yilda birinchi marta qo'lga kiritilgan.

Aviatsiya: Entsiklopediya. - M.: Buyuk rus ensiklopediyasi. Bosh muharrir G.P. Svishchev. 1994 .

"Ovoz to'sig'i" nima ekanligini boshqa lug'atlarda ko'ring:

Aerodinamikadagi tovush to'sig'i - bu samolyotning (masalan, ovozdan tezroq bo'lgan samolyot, raketa) tovush tezligiga yaqin yoki undan yuqori tezlikda harakatlanishida kuzatiladigan bir qator hodisalarning nomi. Mundarija 1 Shockwave, ... ... Vikipediya

SOUND BARRIER, parvoz tezligi tovush tezligidan oshganda aviatsiyada yuzaga keladigan qiyinchiliklarning sababi (SUPERSONIC SPEED). Ovoz tezligiga yaqinlashganda, samolyot kutilmagan darajada ko'payadi va aerodinamik LIFTINGni yo'qotadi ... ... Ilmiy-texnikaviy entsiklopedik lug'at

ovoz to'sig'i - garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sonik to'siq; ovoz to'sig'i vok. Shallbarriere, f; Shallmauer, f rus. ovoz to'sig'i, m pranc. barrière sonique, f; frontière sonique, f; mur de son, m ... Fizikos terminų zodynas

ovoz to'sig'i - garso barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinaminio pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus vertė). Aishkinamas bangų krize dėl staiga padidėjusio ... ... Aishkinamasis shiluminės ir branduolin's technikos terminų zodynas

Samolyotning parvoz tezligi tovush tezligiga yaqinlashganda (parvoz sonining muhim Mach qiymatidan oshib ketganda) aerodinamik qarshilikning keskin o'sishi. Bu to'lqin qarshiligining oshishi bilan birga to'lqin inqirozi bilan izohlanadi. Yengish 3. ... ... Katta ensiklopedik politexnika lug'ati

Ovoz to'sig'i - havo kemasining harakatiga havo qarshiligining keskin o'sishi. tovush tarqalish tezligiga yaqin tezliklarga yaqinlashish. Yengish 3. b. samolyotlarning aerodinamik shakllarini takomillashtirish va kuchli samolyotlardan foydalanish tufayli ... Harbiy atamalar lug'ati

ovoz to'sig'i - ovozli to'siq - Mach parvoz raqamlari M∞ da aerodinamik samolyotning qarshiligining keskin o'sishi, M * kritik sonidan biroz oshib ketadi. Sababi shundaki, M∞\u003e raqamlari uchun "Aviatsiya" entsiklopediyasi

- (frantsuz barriere forposti). 1) qal'alardagi eshiklar. 2) arenalarda va sirklarda, ot sakrab o'tadigan panjara, yog'och, ustun. 3) jangchilar duelda erishadigan belgi. 4) panjara, panjara. ... ga kiritilgan chet el so'zlari lug'ati ... Rus tilidagi xorijiy so'zlar lug'ati

BARRIER, ah, er. 1. To'siq (devor turi, to'sin), yo'lga qo'yilgan (poyga, yugurish paytida). B ni oling. (undan qutulish). 2. To'siq, qilichbozlik. B. qutilar, balkonlar. 3. uzatish. To'siq, to'siq n. Tabiiy daryo b. uchun ... ... Ozhegovning izohli lug'ati

Kitoblar

Vegas: Haqiqiy voqea (DVD), Naderi Amir. Ba'zi odamlar "Amerika orzusi" ni eng g'alati joylardan qidirishadi ... Bir paytlar Eddi Parker va uning rafiqasi Treysi g'ayratli o'yinchilar edi, bu ajablanarli emas: ular Las-Vegasda yashaydilar, u erda hamma o'ynaydi.

AQShdan uchuvchi Chak Yeager birinchi bo'lib ovozdan yuqori tezlikni engib chiqdi. Rekord 14/10/1957 yilda Bell X-1-da o'rnatildi, bu Bell Aircraft 1946 yil boshida ushbu maqsad uchun maxsus ishlab chiqilgan. Samolyot harbiylarning buyrug'i bilan ishlab chiqarilgan, ammo jangovar harakatlarni amalga oshirishga hech qanday aloqasi yo'q edi. Mashina tom ma'noda tadqiqot uskunalari bilan o'ralgan edi. Tashqi tomondan, Bell X-1 zamonaviyga o'xshardi qanotli raketa.

Uchuvchi Chak Yeager

1923 yilda uchuvchi 13 fevralda. Maktabni tugatgandan so'ng, yigit zudlik bilan samolyot maktabiga o'qishga kirdi, undan keyin u Evropada jang qilishi kerak edi. Uchuvchi martabasining boshida uchuvchi Messerschmitt-109ni urib tushirishga muvaffaq bo'lgan, ammo keyinchalik u Frantsiya osmonida mag'lubiyatga uchragan va parashyut bilan sakrashga majbur bo'lgan.

Uchuvchini partizanlar olib ketishdi, ammo qarshi razvedka uni uchishdan chetlashtirdi. G'azablangan Chak, ittifoqchi kuchlarga qo'mondonlik qilgan Eyzenxauerdan qabul qildi. U yigitga ishondi va, aniqrog'i, behuda emas: g'ayrioddiy uchuvchi urush oxirida yana 13 ta samolyotni urib tushirishga muvaffaq bo'ldi.

Yeager uyga ajoyib tajriba, xususiyatlar, mukofotlar va kapitan unvoni bilan qaytdi. Bu uchuvchini o'sha paytda kosmonavtlar kabi ehtiyotkorlik bilan tanlangan maxsus sinov guruhiga yozilishiga yordam berdi. Chakning samolyoti uning xotini sharafiga "Glenisni maftun etuvchi" bo'ldi. Samolyot bitta reaktiv dvigatel bilan jihozlangan va B-52 bombardimonchi samolyotidan uchirilgan.

Qanotli mashinada uchuvchi bir necha bor tezlik rekordlarini o'rnatdi: 1947 yil oxirida u avvalgi balandlik rekordini (21372 m) buzdi va 1953 yilda qurilmani deyarli 2800 km / soat yoki 2,5 M ga tezlashtirishga muvaffaq bo'ldi (tovush tezligi "belanchak" bilan o'lchanadi) , nemis faylasufi, muhandisi nomi bilan atalgan; 1 M soatiga 1200 km ga teng). Yeager 1975 yilda Vetnam urushi va Koreyadagi janglarda qatnashib, brigada generali lavozimida nafaqaga chiqqan.

SSSR ovoz to'sig'ini engib o'tish urinishlaridan chetda turolmadi; bir vaqtning o'zida bir nechta konstruktorlik byurolari (Lavochkin, Yakovlev, Mikoyan) tovushdan tezroq uchishi kerak bo'lgan samolyotni tayyorlashda ishtirok etishdi. Bunday sharaf Lavochkin "kompaniyasidan" La-176 samolyotiga tushdi. Avtomobil 1948 yilda, dekabrda parvozlarga to'liq tayyorlandi. Va 26-kuni polkovnik Fyodorov taniqli to'siqni engib, sho'ng'ishda tezlashdi. Keyinchalik uchuvchi Sovet Ittifoqi Qahramoni unvonini oldi.

"Ovoz to'sig'i" iborasini eshitganimizda nimani tasavvur qilamiz? Eshitish va farovonlikka jiddiy ta'sir ko'rsatadigan ma'lum bir chegara. Odatda tovush to'sig'i havo maydonini zabt etish bilan bog'liq va

Ushbu to'siqni bartaraf etish surunkali kasalliklar, og'riq sindromlari va allergik reaktsiyalar rivojlanishiga sabab bo'lishi mumkin. Ushbu e'tiqodlar to'g'rimi yoki ular o'rnatilgan stereotiplarmi? Ular haqiqatmi? Ovoz to'sig'i nima? Qanday qilib va \u200b\u200bnima uchun paydo bo'ladi? Bularning barchasi va ba'zi bir qo'shimcha nuanslar, shuningdek ushbu kontseptsiya bilan bog'liq tarixiy faktlar, biz ushbu maqolada bilib olishga harakat qilamiz.

Ushbu sirli fan aerodinamikadir

Aerodinamika fanida, harakatni kuzatuvchi hodisalarni tushuntirishga mo'ljallangan
samolyot, "ovoz to'sig'i" tushunchasi mavjud. Bu tovushdan tezroq bo'lgan samolyotlar yoki raketalar tovush tezligiga yaqin yoki undan yuqori tezlikda harakatlanayotganda yuzaga keladigan bir qator hodisalar.

Shok to'lqini nima?

Avtotransport atrofidagi ovozdan yuqori oqim jarayonida shamol tunnelida zarba to'lqini paydo bo'ladi. Uning izlarini hatto yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin. Erda ular sariq chiziq bilan ko'rsatilgan. Shok to'lqinining konusidan tashqarida, sariq chiziq oldida, yerda, samolyot ham eshitilmaydi. Ovoz tezligidan oshib ketadigan tezlikda tanalar tovush oqimiga ta'sir qiladi, bu esa zarba to'lqini keltirib chiqaradi. Tananing shakliga qarab, u yolg'iz qolmasligi mumkin.

Shok to'lqinining o'zgarishi

Ba'zida zarba to'lqini deb ataladigan zarba jabhasi juda kichik qalinlikka ega, bu esa oqim xususiyatlarining keskin o'zgarishini, uning tanaga nisbatan tezligini pasayishini va shunga mos ravishda oqimdagi gaz bosimi va haroratining oshishini kuzatishga imkon beradi. Bunda kinetik energiya qisman gazning ichki energiyasiga aylanadi. Ushbu o'zgarishlarning miqdori to'g'ridan-to'g'ri ovozdan yuqori oqim tezligiga bog'liq. Shok to'lqini apparatdan uzoqlashganda bosim pasayishi pasayadi va zarba to'lqini ovozga aylanadi. U portlashga o'xshash o'ziga xos ovozni eshitadigan tashqi kuzatuvchiga etib borishi mumkin. Bu samolyot ovoz to'sig'ini ortda qoldirganda, bu transport vositasining ovoz tezligiga etganidan dalolat beradi, deb ishoniladi.

Aslida nima bo'layapti?

Amaliyotda tovush to'sig'ini buzish momenti deb atalmish samolyot dvigatellarining kuchayib borayotgan gumburlashi bilan zarba to'lqinining o'tishi hisoblanadi. Endi apparat qo'shiluvchi ovozdan oldinda, shuning uchun dvigatelning gumburlashi undan keyin eshitiladi. Tezlikni tovush tezligiga yaqinlashtirish Ikkinchi Jahon urushi davrida mumkin bo'lgan, ammo shu bilan birga, uchuvchilar samolyotning ishlashida dahshatli signallarni qayd etishgan.

Urush tugagandan so'ng, ko'plab samolyot dizaynerlari va uchuvchilari ovoz tezligiga erishish va ovoz to'sig'ini engib o'tishga intildilar, ammo bu urinishlarning aksariyati fojiali tarzda tugadi. Pessimistik olimlar ushbu chegaradan oshib bo'lmaydi, deb ta'kidladilar. "Ovoz to'sig'i" tushunchasining mohiyatini hech qanday eksperimental emas, balki ilmiy jihatdan tushuntirish va uni bartaraf etish yo'llarini topish mumkin edi.

To'lqin inqirozidan qochish paytida transonik va ovozdan yuqori tezlikda xavfsiz parvozlar mumkin, ularning paydo bo'lishi samolyotning aerodinamik parametrlariga va amalga oshirilayotgan parvoz balandligiga bog'liq. Bir tezlik darajasidan ikkinchisiga o'tish o't o'chirish moslamasi yordamida iloji boricha tezroq amalga oshirilishi kerak, bu to'lqin inqirozi zonasida uzoq parvozni oldini olishga yordam beradi. To'lqin inqirozi kontseptsiya sifatida suv transportidan kelib chiqqan. Bu kemalar suv yuzasida to'lqinlar tezligiga yaqin tezlikda harakatlanayotganda paydo bo'lgan. To'lqin inqiroziga kirish tezlikni oshirishda qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi va agar to'lqin inqirozini engish uchun iloji boricha sodda bo'lsa, siz suv sathida planirovka yoki siljish rejimiga o'tishingiz mumkin.

Samolyot boshqaruvidagi tarix

Eksperimental samolyotda ovozdan tez uchish tezligiga erishgan birinchi odam bu amerikalik uchuvchi Chak Yager. Uning yutug'i tarixda 1947 yil 14 oktyabrda qayd etilgan. SSSR hududida ovozli to'siqni 1948 yil 26 dekabrda tajribali jangchi bilan uchayotgan Sokolovskiy va Fedorov yengib o'tdilar.

Tinch fuqarolardan Duglas DC-8 yo'lovchi layneri ovoz to'sig'ini buzdi, bu 1961 yil 21 avgustda 1,012 M tezlikka yoki 1262 km / soatga yetdi. Parvoz qanot dizayni uchun ma'lumot to'plashga qaratilgan edi. Samolyotlar orasida jahon rekordi Rossiya armiyasi bilan xizmat qiladigan gipertovushli aeroballistik havo-yer raketasi tomonidan o'rnatildi. 31,2 kilometr balandlikda raketa 6389 km / soat tezlik ishlab chiqardi.

Havodagi ovoz to'sig'ini buzganidan 50 yil o'tgach, ingliz Endi Gren avtomobilda xuddi shunday yutuqqa erishdi. Erkin kuzda amerikalik Djo Kittinger 31,5 kilometr balandlikni zabt etgan rekordni yangilashga urindi. Bugun, 2012 yil 14-oktabr kuni Feliks Baumgartner 39 km balandlikdan erkin tushib, ovozsiz to'siqni buzgan holda, transport vositalarining yordamisiz jahon rekordini o'rnatdi. Shu bilan birga, uning tezligi soatiga 1342,8 kilometrga yetdi.

Eng noodatiy ovoz to'sig'ini buzish

Fikrlash g'alati, ammo dunyodagi birinchi ixtiro bu chegarani engib o'tgan oddiy qamchi bo'lib, u qadimiy xitoylar tomonidan 7 ming yil oldin ixtiro qilingan. 1927 yilda tezkor fotosurat ixtiro qilinganiga qadar, qamchining tebranishi miniatyurali sonik bum ekanligidan hech kim shubha qilmagan. O'tkir tebranish pastadir hosil qiladi va tezlik keskin oshadi, bu chertish bilan tasdiqlanadi. Ovoz to'sig'ini taxminan 1200 km / soat tezlikda engib o'tish mumkin.

Eng shovqinli shahar sirlari

Kichik shaharlar aholisi poytaxtni birinchi marta ko'rganlarida hayratda qolishlari bejiz emas. Transportning ko'pligi, yuzlab restoranlar va ko'ngilochar markazlar chalkash va bezovta qiladi. Poytaxtda bahorning boshlanishi, odatda, isyonkor bo'ronli mart emas, balki aprelga to'g'ri keladi. Aprel oyida ochiq osmon bor, soylar oqadi va kurtaklar gullaydi. Uzoq qishdan charchagan odamlar derazalarini quyoshga keng ochishdi, uylarida ko'cha shovqinlari yorilib ketdi. Ko'chada qushlar quloqni chiyillatadi, san'atkorlar qo'shiq kuylashadi, kulgili talabalar she'rlar o'qiydilar, tiqilinch va metrodagi shovqinni aytmasa ham bo'ladi. Gigiena bo'limlari xodimlari shovqinli shaharda uzoq vaqt bo'lish zararli ekanligini ta'kidlashadi. Poytaxtning mustahkam fonini transport,
aviatsiya, sanoat va maishiy shovqin. Eng zararli bu shunchaki avtoulovning shovqini, chunki samolyotlar etarlicha baland uchadi va korxonalardagi shovqin ularning binolarida eriydi. Ayniqsa gavjum magistral yo'llarda avtoulovlarning doimiy guvillashi barcha ruxsat etilgan me'yorlarni ikki baravar oshiradi. Poytaxtda ovoz to'sig'i qanday engilmoqda? Moskva tovushlarning ko'pligi bilan xavfli, shuning uchun poytaxt aholisi shovqinni o'chirish uchun ikki oynali oynalarni o'rnatadilar.

Ovoz to'sig'ining bo'roni qanday amalga oshiriladi?

1947 yilgacha tovushdan tezroq uchadigan samolyot kabinasida odamning sog'lig'i to'g'risida aniq ma'lumotlar yo'q edi. Ma'lum bo'lishicha, ovoz to'sig'ini buzish ma'lum kuch va jasoratni talab qiladi. Parvoz paytida, omon qolish uchun hech qanday kafolatlar yo'qligi aniq bo'ladi. Hatto professional uchuvchi ham samolyotning tuzilishi elementlarning hujumiga dosh beradimi yoki yo'qligini aniq ayta olmaydi. Bir necha daqiqada samolyot shunchaki qulashi mumkin. Buni qanday tushuntirish mumkin? Shuni ta'kidlash kerakki, subsonik tezligi bilan harakatlanadigan akustik to'lqinlar tushayotgan toshdan aylana singari tarqaladi. Supersonik tezlik shok to'lqinlarini hayajonlantiradi va yerda turgan odam portlash kabi tovushni eshitadi. Kuchli kompyuterlarsiz, murakkab kompyuterlarni hal qilish qiyin edi va shamol tunnellarida shamollatuvchi modellarga ishonish kerak edi. Ba'zan, samolyotning tezlashishi etarli bo'lmagan taqdirda, zarba to'lqini shu darajaga yetadiki, samolyot uchib o'tgan uylardan derazalar uchib chiqadi. Ovoz to'sig'ini har kim ham engib chiqa olmaydi, chunki hozirgi paytda butun struktura larzaga keladi, apparatlar o'rnatgichlari katta zarar ko'rishi mumkin. Shuning uchun sog'liq va hissiy barqarorlik uchuvchilar uchun juda muhimdir. Agar parvoz silliq bo'lsa va ovozli to'siqni iloji boricha tezroq engib chiqilsa, na uchuvchi va na yo'lovchilar ayniqsa yoqimsiz hissiyotlarni his qilishadi. 1946 yil yanvar oyida ovozli to'siqni engib o'tish uchun maxsus tadqiqot samolyoti qurilgan. Mashinani yaratish Mudofaa vazirligining buyrug'i bilan boshlangan, ammo qurol o'rniga mexanizmlar va qurilmalarning ishlash rejimini nazorat qiluvchi ilmiy uskunalar bilan to'ldirilgan. Ushbu samolyot o'rnatilgan raketa dvigateliga ega zamonaviy qanotli raketaga o'xshardi. Samolyot ovoz to'sig'idan maksimal 2736 km / soat tezlik bilan o'tdi.

Ovoz tezligini zabt etish uchun og'zaki va moddiy yodgorliklar

Ovoz to'sig'ini buzishdagi yutuqlar bugungi kunda ham yuqori baholanmoqda. Shunday qilib, Chak Yeager birinchi bo'lib uni bosib o'tgan samolyot endi Vashingtonda joylashgan Milliy aviatsiya va kosmonavtika muzeyida namoyish etilmoqda. Ammo ushbu inson ixtirosining texnik parametrlari uchuvchining o'ziga xos xizmatlarisiz ozgina qiymatga ega bo'lar edi. Chak Yeager parvoz maktabidan o'tdi va Evropada jang qildi, undan keyin u Angliyaga qaytib keldi. Parvozlarning adolatsiz to'xtatilishi Yeagerning ruhini buzmadi va u Evropa qo'shinlari bosh qo'mondonining qabuliga erishdi. Urush tugaguniga qadar qolgan yillarda Yeager 64 ta samolyotda qatnashgan va shu vaqt ichida 13 ta samolyotni urib tushirgan. Chak Yeager vataniga kapitan unvoni bilan qaytdi. Uning xususiyatlari favqulodda sezgi, nihoyatda vazminlik va tanqidiy vaziyatlarda chidamlilikni ko'rsatadi. Bir necha marta Yeager o'zining samolyotida rekord o'rnatgan. Uning keyingi faoliyati havo kuchlarida bo'lib, u erda uchuvchilarni tayyorlashni amalga oshirgan. Chak Yeager so'nggi marta 74 yoshida ovoz to'sig'ini buzdi, bu uning uchish tarixining va 1997 yilining ellik yilligiga to'g'ri keldi.

Samolyot dizaynerlarining murakkab vazifalari

Dunyoga mashhur MiG-15 samolyoti ishlab chiquvchilar faqat ovoz to'sig'ini engib o'tishga ishonish mumkin emasligini anglagan paytdan boshlab yaratila boshlandi. texnik vazifalar... Natijada, mashina shu qadar muvaffaqiyatli yaratilganki, uning modifikatsiyalari xizmatga kiritilgan. turli mamlakatlar... Bir necha xil dizaynerlik byurolari eng muvaffaqiyatli va ishlab samolyotlar uchun patent bo'lgan mukofotning o'ziga xos tanloviga kirishdi. Shaffof qanotli samolyotlar ishlab chiqildi, bu ularning dizaynidagi inqilob edi. Ideal mashina kuchli, tezkor va har qanday tashqi zararga nihoyatda chidamli bo'lar edi. Samolyotning supurilgan qanotlari ularga tovush tezligini uch baravar oshirishga yordam beradigan elementga aylandi. Keyin u o'sishda davom etdi, bu dvigatel kuchining oshishi, innovatsion materiallardan foydalanish va aerodinamik parametrlarni optimallashtirish bilan izohlandi. Ovoz to'sig'ini engib o'tish hatto professional bo'lmaganlar uchun ham mumkin va haqiqatga aylandi, ammo bu tufayli unchalik xavfli bo'lmaydi, shuning uchun har qanday ekstremal bunday tajribaga qaror qilishdan oldin o'zlarining kuchli tomonlarini oqilona baholashlari kerak.

Siz reaktiv samolyot tepada uchib ketganda portlash kabi baland ovozni eshitganmisiz? Ushbu tovush samolyot ovoz to'sig'ini buzganda paydo bo'ladi. Ovoz to'sig'i nima va nima uchun samolyot bunday ovoz chiqaradi?

Ma'lumki, tovush ma'lum bir tezlikda harakat qiladi. Tezlik balandlikka bog'liq. Dengiz sathida tovush tezligi soatiga taxminan 1220 kilometrni, 11000 metrda esa soatiga 1060 kilometrni tashkil qiladi. Samolyot tovush tezligiga yaqin tezlikda uchayotganida, u ma'lum stresslarga duch keladi. U normal (subsonik) tezlikda uchganda, samolyotning old qismi uning oldida bosim to'lqinini harakatga keltiradi. Ushbu to'lqin tovush tezligida harakatlanadi.

Bosim to'lqini samolyot harakatlanayotganda havo zarralarini to'plashidan kelib chiqadi. Samolyot subsonik tezlikda uchayotganda to'lqin samolyotga qaraganda tezroq harakat qiladi. Natijada, havo samolyot qanotlari bo'ylab to'siqsiz o'tadi.

Endi tovush tezligida uchadigan samolyotni ko'rib chiqamiz. Samolyot oldida bosim to'lqini paydo bo'lmaydi. Buning o'rniga nima sodir bo'ladi - qanot oldida bosim to'lqini paydo bo'ladi (chunki tekislik va bosim to'lqini bir xil tezlikda harakat qiladi).

Endi zarba to'lqini paydo bo'ladi, bu samolyot qanotida og'ir yuklarni keltirib chiqaradi. "Ovoz to'sig'i" iborasi samolyotlar tovush tezligida uchishidan oldin paydo bo'lgan - va samolyot shu tezlikda boshdan kechiradigan stresslarni tavsiflashi kerak edi. Bu "to'siq" deb hisoblangan.

Ammo ovozning tezligi umuman to'siq emas! Muhandislar va samolyot dizaynerlari yangi yuklarning qiyinchiliklarini engib chiqdilar. Qadimgi qarashlardan qolgan narsa shundaki, samolyot ovozdan tezlikda uchayotganda zarba to'lqindan kelib chiqadi.

"Ovoz to'sig'i" atamasi samolyot ma'lum tezlikda harakatlanayotganda yuzaga keladigan shartlarni noto'g'ri tavsiflaydi. Taxmin qilish mumkinki, samolyot tovush tezligiga etganida, "to'siq" ga o'xshash narsa paydo bo'ladi - ammo bunday narsa bo'lmaydi!

Bularning barchasini tushunish uchun past, normal tezlikda uchayotgan samolyotni ko'rib chiqing. Samolyot oldinga siljiganida, samolyot oldida siqilish to'lqini hosil bo'ladi. U havo zarralarini siqib chiqaradigan oldinga siljiydigan samolyot orqali hosil bo'ladi.

Ushbu to'lqin tovush tezligida samolyotdan oldin harakat qiladi. Va uning tezligi, biz aytganimizdek, past tezlikda uchadigan samolyotning tezligidan yuqori. Samolyot oldida harakatlanib, bu to'lqin havo oqimlarini samolyot tekisligi atrofida aylanishiga majbur qiladi.

Endi samolyot ovoz tezligida uchayotganini tasavvur qiling. Samolyot oldida siqilish to'lqinlari hosil bo'lmaydi, chunki samolyot ham, to'lqinlar ham bir xil tezlikka ega. Shuning uchun to'lqin qanotlar oldida hosil bo'ladi.

Natijada, zarba to'lqini paydo bo'ladi, bu samolyot qanotlarida katta yuklarni hosil qiladi. Samolyotlar ovoz to'sig'iga etib borib, undan oshib ketishdan oldin, bunday zarba to'lqinlari va ortiqcha yuklar samolyot uchun o'ziga xos to'siq - "ovoz to'sig'i" ni yaratadi deb ishonilgan. Biroq, ovozli to'siq yo'q edi, chunki aviatsiya muhandislari buning uchun maxsus samolyot dizaynini ishlab chiqdilar.

Aytgancha, samolyot "ovozli to'siq" dan o'tayotganda biz eshitadigan kuchli "zarba" bu biz allaqachon aytib o'tgan zarba to'lqini - bir xil tekislik tezligi va siqilish to'lqini.

Ovoz to'sig'idan o'tib ketdi: -) ...

Mavzu bo'yicha suhbatni boshlashdan oldin, tushunchalarning aniqligi to'g'risida aniqlik kiritamiz (menga yoqadigan narsa :-)). Endi ikkita shart juda keng qo'llaniladi: ovoz to'sig'i va ovozdan tez to'siq... Ularning ovozi o'xshash, ammo bir xil emas. Biroq, maxsus qat'iylikni tug'dirish mantiqsiz: aslida ular bir xil. Ovoz to'sig'ining ta'rifi odatda ko'proq bilimga ega va aviatsiyaga yaqin odamlar tomonidan qo'llaniladi. Va ikkinchi ta'rif odatda boshqalarga tegishli.

Menimcha, fizika nuqtai nazaridan (va rus tili :-)) tovush to'sig'ini aytish to'g'ri bo'ladi. Mana oddiy mantiq. Axir, ovoz tezligi tushunchasi mavjud, ammo, aniq aytganda, ovozdan tezlikning aniq kontseptsiyasi mavjud emas. O'zimdan bir oz oldinda yugurib, aytamanki, samolyot ovozdan tezlikda uchganda, u bu to'siqdan o'tib ketgan va u o'tib ketganda (yengib chiqqanda) tovush tezligiga teng bo'lgan (poldan yuqori bo'lmagan) tezlik chegarasining ma'lum bir qiymatidan o'tadi.

Shunga o'xshash narsa :-). Bundan tashqari, birinchi kontseptsiya ikkinchisiga qaraganda kamroq qo'llaniladi. Bu aftidan, tovushdan tez so'zi yanada ekzotik va jozibali eshitiladi. Va ovozdan yuqori parvozda ekzotik albatta mavjud va tabiiyki, ko'pchilikni o'ziga jalb qiladi. Biroq, hamma ham "" so'zlarini yoqtirmayapti ovozdan tez to'siq"Ular aslida nima ekanligini tushunishadi. Forumlarga qarab, maqolalarni o'qib, hatto televizor tomosha qilib, bir necha bor bunga amin bo'ldim.

Bu savol aslida fizika nuqtai nazaridan ancha murakkab. Ammo biz, albatta, murakkablikda ko'tarilmaymiz. Keling, odatdagidek, "aerodinamikani barmoqlarga tushuntirish" printsipidan foydalanib vaziyatga oydinlik kiritishga harakat qilaylik :-).

Shunday qilib, (tovush :-)) to'sig'iga! ... Parvoz paytida samolyot havo kabi elastik muhitda harakat qilib, tovush to'lqinlarining kuchli manbaiga aylanadi. O'ylaymanki, hamma havodagi tovush to'lqinlari nima ekanligini biladi :-).

Ovoz to'lqinlari (sozlash vilkasi).

Bu tovush manbasidan turli yo'nalishlarda tarqaladigan siqilish va kam uchraydigan joylarning o'zgarishi. Taxminan suvdagi aylanalarga o'xshaydi, ular ham shunchaki to'lqinlardir (lekin unchalik emas :-)). Aynan shu sohalar, quloqning quloq pardasida harakat qilish, bu dunyoning barcha tovushlarini, odamlarning shivirlashidan tortib, reaktiv dvigatellarning guldurosigacha eshitishimizga imkon beradi.

Ovoz to'lqinlariga misol.

Ovoz to'lqinlarining tarqalish nuqtalari samolyotning turli qismlari bo'lishi mumkin. Masalan, dvigatel (uning ovozi har kimga ma'lum :-)) yoki tana qismlari (masalan, burun), ular harakatlanayotganda oldilaridagi havoni siqib, oldinga siljiydigan ma'lum bir bosim (siqish) to'lqinlarini hosil qiladi.

Bu tovush to'lqinlarining barchasi biz bilgan tovush tezligida havoda tarqaladi. Ya'ni, agar samolyot subsonik bo'lsa va hatto past tezlikda uchsa, unda ular undan qochib ketganday tuyuladi. Natijada, bunday samolyot yaqinlashganda, biz avval uning ovozini eshitamiz, keyin u o'z-o'zidan uchadi.

Shunga qaramay, agar men samolyot juda baland uchmasa, bu haqiqat, deb rezervasyon qilaman. Axir tovush tezligi yorug'lik tezligi emas :-). Uning kattaligi unchalik katta emas va ovoz to'lqinlari tinglovchiga etib borish uchun vaqt kerak. Shuning uchun, tinglovchiga va samolyotga tovushning paydo bo'lish tartibi, agar u balandlikda uchsa, o'zgarishi mumkin.

Ovoz unchalik tez bo'lmaganligi sababli, o'z tezligining oshishi bilan samolyot o'zi chiqaradigan to'lqinlarni ushlay boshlaydi. Ya'ni, agar u harakatsiz bo'lsa, u holda to'lqinlar undan ajralib turardi konsentrik doiralarotilgan toshdan suv ustidagi doiralar singari. Va samolyot harakatlanayotganligi sababli, bu doiralarning parvoz yo'nalishiga to'g'ri keladigan qismida, to'lqinlar chegaralari (ularning old tomonlari) yaqinlasha boshlaydi.

Subsonik tana harakati.

Shunga ko'ra, samolyot (uning burni) va birinchi (bosh) to'lqinning old qismi orasidagi bo'shliq (ya'ni, bu asta-sekin, ma'lum darajada, sekinlashuv sodir bo'ladigan joy) kelayotgan oqim samolyotning burni bilan (qanot, quyruq) uchrashganda va natijada bosim va haroratning oshishi) pasayishni boshlaydi va qanchalik tez bo'lsa, parvoz tezligi shuncha yuqori bo'ladi.

Bu bo'shliq deyarli yo'qolib qoladigan (yoki minimal darajaga tushadigan) bir lahza keladi, bu maydonning o'ziga xos turiga aylanadi zarba to'lqini... Bu parvoz tezligi tovush tezligiga yetganda sodir bo'ladi, ya'ni samolyot u chiqaradigan to'lqinlar bilan bir xil tezlikda harakat qiladi. Bunda Mach soni bittaga teng (M \u003d 1).

Tananing tovush harakati (M \u003d 1).

Siqilish zarbasi, bu juda tor muhit (taxminan 10 -4 mm), bu erdan o'tishda endi asta-sekin emas, balki ushbu muhit parametrlarida keskin (keskin) o'zgarish mavjud - tezlik, bosim, harorat, zichlik... Bizda tezlik pasayadi, bosim, harorat va zichlik oshadi. Shuning uchun bu nom - zarba to'lqini.

Biroz soddalashtirilgan tarzda, men ham bularning barchasi haqida shunday der edim. Ovozdan yuqori oqimni keskin sekinlashtirishning iloji yo'q, lekin buni qilish kerak, chunki endi samolyotning burni oldidagi oqim tezligiga asta-sekin sekinlashish imkoniyati yo'q, chunki o'rtacha past ovozli tezlikda bo'lgani kabi. Bu samolyot burni (yoki qanotning bosh barmog'i) oldidagi subsonik uchastkasiga qoqilib, tor sakrab tushib, unga ega bo'lgan katta harakat energiyasini unga uzatadi.

Aytgancha, aytilishicha va aksincha, samolyot ovozdan tez oqishini sekinlashtirish uchun o'z energiyasining bir qismini zarba to'lqinlari hosil bo'lishiga o'tkazadi.

Ovozdan yuqori tezlikda harakatlanish.

Shok to'lqinining yana bir nomi bor. Kosmosda samolyot bilan harakatlanish, bu aslida atrof-muhitning yuqoridagi parametrlari (ya'ni havo oqimi) ning keskin o'zgarishi oldidir. Va bu zarba to'lqinining mohiyati.

Siqilish zarbasi va zarba to'lqini, umuman olganda, teng ta'riflardir, ammo aerodinamikada birinchisi ko'proq ishlatiladi.

Shok to'lqini (yoki zarba to'lqini) deyarli parvoz yo'nalishiga perpendikulyar bo'lishi mumkin, bu holda ular kosmosda taxminan aylana shaklini oladi va to'g'ri chiziqlar deb ataladi. Bu odatda M \u003d 1 ga yaqin rejimlarda sodir bo'ladi.

Tana harakatining usullari. ! - tovushli, 2 - M \u003d 1, ovozdan tez, 4 - zarba to'lqini (zarba to'lqini).

M\u003e 1 raqamlarida ular allaqachon parvoz yo'nalishiga burchak ostida joylashgan. Ya'ni, samolyot allaqachon o'z ovozidan oshib ketgan. Bunday holda, ular oblik deb nomlanadi va kosmosda konusning shakliga ega bo'ladi, bu aytganda, Mach konusi deb nomlanadi, ovozdan yuqori oqimlarni o'rgangan olimning nomi bilan (u buni birida aytib o'tgan).

Mach konus.

Ushbu konusning shakli (uning "uyg'unligi" deb nomlangan) shunchaki M soniga bog'liq va u bilan quyidagicha bog'liq: M \u003d 1 / sin a, bu erda a konusning o'qi va uning generatriksi orasidagi burchakdir. Va konusning yuzasi barcha tovush to'lqinlarining jabhalariga tegib turadi, ularning manbasi samolyot bo'lgan va u "bosib o'tgan", ovozdan yuqori tezlikka erishgan.

Bundan tashqari zarba to'lqinlari ham mumkin biriktirilganular ovozdan tezlikda harakatlanadigan tana yuzasiga qo'shilishganda yoki ular tanaga tegmasa, uzoqlashganda.

Turli shakldagi jismlar atrofida tovushdan yuqori oqimdagi zarba to'lqinlarining turlari.

Odatda, tovushdan yuqori oqim har qanday uchli yuzalar atrofida oqadigan bo'lsa, sakrashlar biriktiriladi. Samolyot uchun bu, masalan, uchli burun, LDPE yoki havo olishning o'tkir uchi bo'lishi mumkin. Bunday holda, ular "sakrash o'tiradi" deyishadi, masalan, burunga.

Dumaloq yuzalar bo'ylab harakatlanayotganda chekinish sakrashi mumkin, masalan, qalin qanotli havo plyonkasining old yumaloq qirrasi.

Samolyot korpusining turli xil qismlari parvoz paytida zarba to'lqinlarining ancha murakkab tizimini yaratadi. Biroq, ularning eng qizg'in ikkitasi. Bir bosh kamonda, ikkinchisi quyruq elementlarida quyruqda. Samolyotdan bir oz uzoqlikda oraliq sakrashlar boshga etib boradi va u bilan birlashadi yoki quyruq sakrashlari ularni bosib o'tadi.

Shlangi tunnelda puflash paytida muhr model samolyotda sakrab chiqadi (M \u003d 2).

Natijada, ikkita sakrash qoladi, umuman olganda, er usti kuzatuvchisi samolyotning parvoz balandligi bilan taqqoslaganda kichikligi va shunga mos ravishda ular orasidagi vaqt oralig'ining kichikligi sababli bitta deb qabul qilinadi.

Shok to'lqinining (zarb to'lqinining) intensivligi (boshqacha aytganda, energiya) turli xil parametrlarga (samolyotning tezligi, uning dizayn xususiyatlari, atrof-muhit sharoitlari va boshqalar) bog'liq va uning old qismidagi bosim pasayishi bilan belgilanadi.

Mach konusining yuqori qismidan, ya'ni samolyotdan masofa buzilish manbai sifatida zarba to'lqini zaiflashib, asta-sekin oddiy tovush to'lqiniga aylanadi va oxir-oqibat butunlay yo'qoladi.

Va qaysi darajadagi intensivlikka ega bo'ladi zarba to'lqini (yoki zarba to'lqini) erga etib borishi, u erda hosil bo'lishi mumkin bo'lgan ta'sirga bog'liq. Hech kimga sir emaski, taniqli "Konkord" ovozdan balandlikda faqat Atlantika okeani uzra uchib o'tgan va harbiy ovozdan yuqori samolyotlar baland ovozda yoki aholi punktlari bo'lmagan joylarda ovozdan tez chiqadigan samolyotga borishi hech bo'lmaganda (hech bo'lmaganda buni qilishlari kerakdek tuyuladi :-)).

Ushbu cheklovlar juda asosli. Masalan, men uchun zarba to'lqinining ta'rifining o'zi portlash bilan bog'liq. Va etarli darajada kuchli zarba to'lqini qila oladigan narsalar bunga mos kelishi mumkin. Hech bo'lmaganda derazalardan stakan osongina chiqib ketishi mumkin. Buning dalillari etarli (ayniqsa Sovet aviatsiyasi tarixida, u juda ko'p bo'lgan va parvozlar shiddatli bo'lgan). Ammo siz bundan ham yomonroq narsalarni qilishingiz mumkin. Faqat pastroq uchish kerak :-) ...

Biroq, aksariyat hollarda, zarba to'lqinlari erga etib kelganida qolgan narsa endi xavfli emas. Faqat erdagi tashqi kuzatuvchi halokat yoki portlashga o'xshash ovozni eshitishi mumkin. Aynan shu haqiqat bilan bitta keng tarqalgan va doimiy ravishda noto'g'ri tushuncha bog'liqdir.

Bunday ovozni eshitib, aviatsiya fanida unchalik murakkab bo'lmagan odamlar bu samolyot engib o'tganligini aytishadi ovoz to'sig'i (ovozdan tez to'siq). Aslida, bunday emas. Ushbu bayonot kamida ikkita sababga ko'ra haqiqat bilan hech qanday aloqasi yo'q.

Shok to'lqini (zarba to'lqini).

Birinchidan, agar erdagi odam osmonda baland ovozda gumburlashni eshitsa, demak, bu uning qulog'iga etib borishini anglatadi (takrorlayman :-)) oldingi zarba (yoki zarba to'lqini) biron bir joyga uchadigan samolyotdan. Ushbu samolyot allaqachon ovozdan yuqori tezlikda uchmoqda va shunchaki unga o'tmagan.

Agar o'sha odam to'satdan samolyotdan bir necha kilometr oldinda yurishi mumkin bo'lsa, u yana o'sha samolyotdan bir xil tovushni eshitar edi, chunki u samolyot bilan birga harakatlanayotgan xuddi shu zarba to'lqini tomonidan urilgan bo'lar edi.

U ovozdan tezlikda harakat qiladi va shu sababli jimgina yaqinlashadi. Va u har doim quloq quloqlariga yoqimli ta'sir ko'rsatmagandan so'ng (agar ular faqatgina :-) bo'lsa) va xavfsiz davom etgandan so'ng, ishlaydigan dvigatellarning ovozi eshitiladi.

Saab 35 "Draken" qiruvchisi misolida M raqamining turli qiymatlarida samolyotning taxminiy parvoz tartibi. Afsuski, til nemis tilidir, ammo sxemasi umuman aniq.

Bundan tashqari, ovozli ovozga o'tishning o'zi bir martalik "portlashlar", poplar, portlashlar va hk. Zamonaviy ovozdan tez uchadigan samolyotda uchuvchi ko'pincha bunday o'tish to'g'risida faqat asboblarni o'qish orqali bilib oladi. Biroq, bu holda ma'lum bir jarayon sodir bo'ladi, ammo ba'zi uchish qoidalariga rioya qilingan taqdirda unga deyarli ko'rinmaydi.

Ammo bu hammasi emas :-). Men ko'proq aytaman. samolyot turgan va uni "teshish" kerak bo'lgan biron bir aniq, og'ir, o'tish qiyin bo'lgan to'siq shaklida (men bunday hukmlarni eshitganman :-)).

To'liq aytganda, hech qanday to'siq yo'q. Bir vaqtlar aviatsiyada yuqori tezlikni o'zlashtirishning boshida ushbu kontseptsiya ovozdan tezlikka o'tish va unga uchish qiyinligi to'g'risida psixologik ishonch sifatida shakllandi. Hatto bu umuman mumkin emas degan gaplar ham bo'lgan, ayniqsa, bunday e'tiqod va bayonotlarning dastlabki shartlari aniq bo'lgan.

Biroq, birinchi navbatda birinchi narsa ...

Aerodinamikada bu oqimda harakatlanadigan va ovozdan tezroq borishga intilayotgan jismning havo oqimi bilan o'zaro ta'sirlashish jarayonini juda aniq tasvirlaydigan yana bir atama mavjud. u to'lqin inqirozi... An'anaga ko'ra kontseptsiya bilan bog'liq bo'lgan ba'zi yomon ishlarni u qiladi ovoz to'sig'i.

Shunday qilib inqiroz haqida bir narsa :-). Har qanday samolyot parvoz paytida bir xil bo'lmasligi mumkin bo'lgan havo oqimi qismlardan iborat. Masalan, qanotni, aniqrog'i oddiy klassikani oling subsonik profil.

Ko'tarish kuchi qanday shakllanishi haqida bilim asoslaridan biz profilning yuqori kavisli yuzasining qo'shni qatlamidagi oqim tezligi boshqacha ekanligini yaxshi bilamiz. Profil ko'proq qavariq bo'lsa, u umumiy oqim tezligidan katta bo'ladi, keyin profil tekislanganda u kamayadi.

Ovozda qanot tovush tezligiga yaqin tezlikda harakat qilganda, shunday lahza bo'lishi mumkin, masalan, bunday qavariq mintaqada, masalan, oqimning umumiy tezligidan kattaroq bo'lgan havo qatlamining tezligi sonik va hatto ovozdan tezroq bo'ladi.

To'lqin inqirozi paytida transonikada paydo bo'ladigan mahalliy zarba to'lqini.

Keyinchalik profil bo'ylab bu tezlik pasayadi va bir muncha vaqt yana tovushli bo'ladi. Ammo, yuqorida aytganimizdek, ovozdan tez oqim tezlikni pasaytira olmaydi, shuning uchun paydo bo'lishi zarba to'lqini.

Bunday sakrashlar soddalashtirilgan yuzalarning turli qismlarida paydo bo'ladi va dastlab ular juda zaif, ammo ularning soni ko'p bo'lishi mumkin va oqimning umumiy tezligi oshishi bilan ovozdan baland zonalar ko'payadi, sakrashlar «kuchayadi» va havo plyonkasining orqadagi chetiga siljiydi. Keyinchalik profilning pastki yuzasida xuddi shu zarba to'lqinlari paydo bo'ladi.

Qanot profili atrofida to'liq ovozdan yuqori oqim.

Bularning barchasi nimaga bog'liq? Va bu erda nima. BirinchiMuhim ahamiyatga ega aerodinamik qarshilikning ko'payishi transonik tezlik oralig'ida (taxminan M \u003d 1, ozmi ko'pmi). Ushbu qarshilik uning tarkibiy qismlaridan birining keskin o'sishi tufayli o'sib boradi - to'lqin qarshilik... Subsonik tezlikda parvozlarni ko'rib chiqishda biz ilgari hisobga olmaganimiz.

Ovozdan yuqori oqimning sekinlashishi paytida ko'plab zarba to'lqinlari (yoki zarba to'lqinlari) paydo bo'lishi uchun, yuqorida aytganimdek, energiya sarflanadi va u samolyot harakatining kinetik energiyasidan olinadi. Ya'ni, samolyot shunchaki sekinlashadi (va juda sezilarli!). Bu nima to'lqin qarshilik.

Bundan tashqari, ulardagi oqimning keskin pasayishi tufayli zarba to'lqinlari chegara qatlamini o'zidan keyin ajratishga va uning laminadan turbulentga aylanishiga yordam beradi. Bu aerodinamik qarshilikni yanada oshiradi.

Profilning har xil M sonlaridagi shishishi. Siqilish sakrashlari, mahalliy ovozdan yuqori zonalar, turbulent zonalar.

Ikkinchi... Qanotli havo plyonkasida mahalliy ovozdan yuqori zonalar paydo bo'lishi va ularning oqim tezligining oshishi bilan havo plyonkasining dumiga o'tishi va shu sababli plyonkada bosim taqsimotining o'zgarishi tufayli aerodinamik kuchlarni (bosim markazi) qo'llash nuqtasi ham orqaga qarab siljiydi. Natija sho'ng'in lahzasi samolyotning massa markaziga nisbatan, uning burni tushirilishiga olib keladi.

Bularning barchasi nimani anglatadi ... Aerodinamik qarshilikning keskin o'sishi tufayli samolyot moddiy ehtiyojni talab qiladi dvigatelning quvvat zaxirasi trans zonasini engib o'tish va shunday qilib aytganda haqiqiy ovozdan yuqori ovozga o'tish.

To'lqinning kuchayishi sababli transonik (to'lqin inqirozi) aerodinamik qarshilikning keskin o'sishi. Sd - qarshilik koeffitsienti.

Keyinchalik. Sho'ng'in momentining paydo bo'lishi tufayli maydonni boshqarishda qiyinchiliklar mavjud. Bundan tashqari, zarba to'lqinlari bilan mahalliy ovozdan yuqori zonalarning paydo bo'lishi bilan bog'liq jarayonlarning buzilishi va notekisligi tufayli ham boshqarish qiyin... Masalan, chap va o'ng tekislikdagi turli xil jarayonlar tufayli rulon bilan.

Bundan tashqari, tebranishlarning paydo bo'lishi, ko'pincha mahalliy turbulentlik tufayli juda kuchli.

Umuman olganda, bu nomga ega bo'lgan zavqlarning to'liq to'plami to'lqin inqirozi... Ammo, bu haqiqatan ham, ularning hammasi ovozdan yuqori tezlikka erishish uchun odatdagi subsonik samolyotlardan (qalin tekis qanotli profildan) foydalanish paytida sodir bo'ladi (o'ziga xos :-)).

Dastlab, hali etarli bilimga ega bo'lmaganida va ovozdan tezroq chiqish jarayonlari har tomonlama o'rganilmaganida, ushbu to'plam deyarli o'limga olib kelmaydigan deb hisoblanib, nom oldi ovoz to'sig'i (yoki ovozdan tez to'siq, Agar xoxlasangiz:-)).

Oddiy pistonli samolyotlarda ovoz tezligini engib o'tishga urinishda ko'pchilik bor edi fojiali holatlar... Kuchli tebranish ba'zan strukturaning shikastlanishiga olib keldi. Samolyotda zarur tezlashuv uchun etarli quvvat yo'q edi. Darajali parvozda xuddi shu tabiatning ta'siri tufayli imkonsiz edi to'lqin inqirozi.

Shuning uchun overclocking uchun sho'ng'in ishlatilgan. Ammo bu juda yaxshi o'limga olib kelishi mumkin. Dalgalanma inqirozi paytida paydo bo'lgan sho'ng'in momenti cho'qqini cho'zdi va ba'zida undan chiqish imkoniyati yo'q edi. Darhaqiqat, boshqaruvni tiklash va to'lqin inqirozini bartaraf etish uchun tezlikni o'chirish kerak edi. Ammo buni sho'ng'in qilish juda qiyin (agar imkonsiz bo'lsa).

Gorizontal parvozdan sho'ng'inni tortib olish 1943 yil 27-mayda SSSRda sodir bo'lgan falokatning asosiy sabablaridan biri bo'lib, suyuq yonilg'i bilan ishlaydigan raketa dvigateli bilan mashhur eksperimental BI-1 qiruvchisi. Sinovlar maksimal parvoz tezligi uchun o'tkazildi va dizaynerlarning taxminlariga ko'ra, erishilgan tezlik 800 km / s dan oshiqroq edi. Keyin cho'qqida kechikish yuz berdi, undan samolyot ketmadi.

BI-1 eksperimental qiruvchisi.

Bizning vaqtda to'lqin inqirozi allaqachon yaxshi tushunilgan va engib o'tgan ovoz to'sig'i (agar kerak bo'lsa :-)) qiyin emas. Etarli darajada yuqori tezlikda uchish uchun mo'ljallangan samolyotlarda ularning parvozlarini osonlashtirish uchun ma'lum dizayn echimlari va cheklovlar qo'llaniladi.

Ma'lumki, to'lqin inqirozi M soni birlikka yaqin bo'lganida boshlanadi. Shuning uchun deyarli barcha tovushli reaktiv laynerlar (xususan yo'lovchi) parvozga ega m sonini cheklash... Odatda bu 0,8-0,9M gacha. Buni nazorat qilish uchun uchuvchiga ko'rsatma berilgan. Bundan tashqari, ko'plab samolyotlarda chegara darajasiga etganida, undan keyin parvoz tezligini kamaytirish kerak.

Kamida 800 km / soat tezlikda uchadigan deyarli barcha samolyotlarga ega supurilgan qanot (hech bo'lmaganda etakchi bo'ylab :-)). Bu sizga hujumni boshlashni keyinga qoldirishga imkon beradi to'lqin inqirozi M \u003d 0,85-0,95 ga mos keladigan tezliklarga.

Qoplangan qanot. Asosiy harakat.

Ushbu ta'sirning sababini juda oddiy tushuntirish mumkin. To'g'ri qanot havo oqimi V tezligi bilan u deyarli to'g'ri burchak ostida va supurilgan (supurish burchagi χ) ma'lum siljish burchagi runs da ishlaydi. V tezlik vektor munosabatlarida ikkita oqimga ajralishi mumkin: Vτ va Vn.

Vτ oqimi qanotdagi bosim taqsimotiga ta'sir qilmaydi, lekin Vn oqimiga ta'sir qiladi, bu shunchaki qanotlarning yotar xususiyatlarini aniqlaydi. Va bu umumiy oqimning qiymati jihatidan kamroq aniq V. Shuning uchun supurilgan qanotda to'lqin inqirozi va o'sishning boshlanishi to'lqin qarshilik xuddi shu keladigan oqim tezligida to'g'ri qanotga qaraganda sezilarli darajada kechroq sodir bo'ladi.

Eksperimental qiruvchi E-2A (MiG-21 samolyoti). Odatda supurilgan qanot.

Süpürülmüş qanotning modifikatsiyalaridan biri qanot edi superkritik profil (uni eslatib o'tdi). Bundan tashqari, to'lqin inqirozi boshlanishini yuqori tezlikda almashtirishga imkon beradi, shuningdek, yo'lovchilar laynerlari uchun muhim bo'lgan samaradorlikni oshirishga imkon beradi.

SuperJet 100. Supercritical supurilgan qanot.

Agar samolyot borish uchun mo'ljallangan bo'lsa ovoz to'sig'i (o'tish va to'lqin inqirozi shuningdek :-)) va ovozdan tez uchish, keyin u odatda har doim ma'lum dizayn xususiyatlariga ega. Xususan, odatda bor o'tkir qirralar bilan ingichka qanot va quyruq profili (shu jumladan olmos yoki uchburchak) va rejadagi ma'lum bir qanot shakli (masalan, uchburchak yoki trapezoidal bilan sarkma va boshqalar).

Tovushsiz MIG-21. E-2A elchisi. Odatda uchburchak qanot.

MIG-25. Ovozdan tez uchish uchun mo'ljallangan odatiy samolyotga misol. Yupqa qanot va quyruq profillari, o'tkir qirralar. Trapezoidal qanot. profil

Mashhurning o'tishi ovoz to'sig'i, ya'ni ovozdan tezlikka o'tish bunday samolyotlar amalga oshiriladi dvigatelni yondirgich aerodinamik qarshilik kuchayishi tufayli va, albatta, zonadan tez o'tish uchun to'lqin inqirozi... Va bu o'tish vaqtini ko'pincha biron bir tarzda sezmaydilar (takrorlayman :-)) na uchuvchi (u kabinadagi tovush bosimi pasayishi mumkin) va na tashqi kuzatuvchi, agar u buni kuzatishi mumkin bo'lsa :-).

Biroq, bu erda tashqi kuzatuvchilar bilan bog'liq bo'lgan yana bir aldanishni eslatib o'tish joiz. Shubhasiz, ko'pchilik ushbu turdagi fotosuratlarni ko'rgan, ularning tagida bu samolyotni engib o'tish paytidir ovoz to'sig'i, ingl.

Prandtl-Gloert effekti. Ovoz to'sig'idan o'tish bilan bog'liq emas.

Birinchidan, biz allaqachon ovozli to'siq yo'qligini bilamiz va ovozdan yuqori darajaga o'tish bu qadar g'ayrioddiy (pop yoki portlashni ham o'z ichiga olmaydi) bilan birga bo'lmaydi.

Ikkinchidan... Fotosuratda ko'rgan narsalar - shunday deb nomlangan prandtl-Glauert effekti... Men bu haqda allaqachon yozganman. Bu hech qanday tarzda ovozdan ovozga o'tish bilan bevosita bog'liq emas. Faqat yuqori tezlikda (subsonik, aytgancha :-)) samolyot oldida ma'lum bir havo massasini harakatga keltirib, bir oz kam uchraydigan maydon... Parvozdan so'ng darhol ushbu hudud tabiiy bilan yaqin kosmosdan havo bilan to'ldirila boshlaydi hajmning oshishi va haroratning keskin pasayishi.

Agar havo namligietarli va harorat atrofdagi havoning shudring nuqtasidan pastga tushadi, keyin namlik kondensatsiyasituman ko'rinishidagi suv bug'idan biz ko'rib turibmiz. Shartlar asl holatiga qaytarilishi bilanoq, bu tuman darhol yo'qoladi. Ushbu jarayon juda qisqa muddatli.

Ushbu jarayon yuqori transonik tezlikda mahalliy tomonidan osonlashtirilishi mumkin zarba to'lqinlarimen, ba'zida samolyot atrofida yumshoq konusga o'xshash narsalarni shakllantirishga yordam beraman.

Yuqori tezlik bu hodisani yaxshi ko'radi, ammo agar havo namligi etarli bo'lsa, u juda past tezlikda sodir bo'lishi mumkin (va). Masalan, suv havzalari yuzasidan. Aytgancha, ko'pchilik chiroyli rasmlar Ushbu tabiat samolyot tashuvchisidan, ya'ni juda nam havoda qilingan.

Va shunday bo'ladi. Rasmlar, albatta, ajoyib, tomosha ajoyib :-), lekin bu umuman tez-tez nomlanadigan narsa emas. u bilan hech qanday aloqasi yo'q (va ovozdan tez to'siq shuningdek:-)). Va bu yaxshi, menimcha, aks holda bunday foto va videoni olgan kuzatuvchilar bundan xursand bo'lmasliklari mumkin. Shok to'lqini, bilasizmi:-)…

Xulosa qilib aytish mumkinki, bitta video (men bundan oldin ham foydalanganman), uning mualliflari ovozdan past tezlikda past balandlikda uchayotgan samolyotdan zarba to'lqinining ta'sirini ko'rsatadi. U erda, albatta, ma'lum bir mubolag'a bor :-), ammo umumiy tamoyil aniq. Va yana ajoyib :-) ...

Va bugungi kun uchun hamma narsa. Maqolani oxirigacha o'qiganingiz uchun tashakkur :-). Keyingi safargacha ...

Suratlarni bosish mumkin.