מהו מחסום הקול. שובר את מחסום הקול

מה אנו מדמיינים כאשר אנו שומעים את הביטוי "מחסום הקול"? לגבול מסוים, המכשול, שההתגברות עליה עלולה לגרום נזק לשמיעה ברצינות ורגש. בדרך כלל, את מחסום הקול מתייחס לכיבוש מרחב אווירי ועל מקצוע טייס.

התגברות על מכשול זה היא מסוגלת לעורר ההתפתחות של מחלות כרוניות, תסמונות כאב ותגובות אלרגיות. האם אלה נופים נכונים או שהם סטריאוטיפים הוקמו? האם יש להם כל בסיס עובדתי? מהו מחסום הקול? איך ולמה זה קורה? כל זה ועוד כמה ניואנסים נוספים, כמו גם עובדות היסטוריות הקשורות המושג הזה, ננסה לברר במאמר זה.

מדע מסתורי זה - אווירודינמיקה

במדע אווירודינמיקה, שנועד להסביר את התופעות המלוות את התנועה
מטוסים, יש את המושג של "מחסום הקול." סדרה זו של תופעות נובעות התנועה של מטוסים על-קוליים או רקטות כי לנסוע במהירויות קרובות למהירות קול או יותר.

מהו Shockwave?

בתהליך של זרימה על קולית במנגנון במנהרת הרוח של גל הלם. עקבות שלה ניתן לראות גם בעין בלתי מזוינת. על הקרקע, הם הביעו את הקו הצהוב. מעבר קונוס הלם מול הקו הצהוב על המטוס לקרקע הוא אפילו לא נשמע. במהירויות מעל סוניק, זרימת סוניק בעבר הגוף חשוף לזרימת הכרוך בכך גל הלם. יכול להיות שזה לא כזה תלוי בצורת הגוף.

Shockwave המרה

חזית גל ההלם, אשר נקראה לפעמים גל הלם, יש עובי קטן למדי, מה שמאפשר זאת לעקוב אחר שינויים פתאומיים תכונות זרימה, להקטין מהירותו ביחס לגוף גידול מקביל טמפרטורת הלחץ וגז בזרימה. האנרגיה הקינטית היא טרנספורמציה חלקית לאנרגיה פנימית של הגז. כמות השינויים הללו תלוי זרימה על קולית. כמו גל ההלם מתרחק מן המנגנון, טיפות לחץ מופחתות, ואת גל הלם מומר קול. זה יכול להגיע למתבונן מן הצד שומע את הצליל הייחודי דומה לפיצוץ. הוא האמין כי זה מעיד על ההישג של המכשיר למהירות הקול, את מחסום הקול כאשר המטוס משאיר מאחוריו.

מה באמת קורה?

ברגע שנקרא לשבור את מחסום הקול בפועל מייצג את המעבר של גל הלם עם הגדלת מנועי מטוסים לזמזם. המכונה היא עכשיו קדימה הסאונד שמלווה, כך זמזום המנוע ניתן לשמוע אחריו. קירוב של המהירות של מטוס אל מהירות הקול מתאפשר גם במהלך מלחמת העולם השנייה, אך הטייסים הבחינו בסימני האזהרה במטוס.

לאחר המלחמה, מעצבי מטוסים רבים הטייסים ניסו להגיע למהירות הקול ואת לשבור את מחסום הקול, אך רבים של ניסיונות אלה הסתיימו בצורה טרגית. חוקרים פסימיים טענו כי מגבלה זו היא בלתי אפשרית לנצח. זה לא ניסיוני, אבל דרך מדעית להסביר את הטבע הפכו את המושג "מחסום הקול" ולמצוא דרכים להתגבר על זה.

ההמלצות הנגזרות עבור טיסה בטוחה

טיסות מאובטחות ב גל קולי ו-קולי תוך הימנעות משברת אפשרי, את המופע של אשר תלוי בפרמטרים האווירודינמי של המטוס ואת גובה המסנן מיוצר. מעברים מרמה אחת לרמת מהירות נוספת צריכים להתבצע מהר ככל האפשר את השימוש של מבער אחורי, אשר יסייע למנוע טיסה ארוכה בגל של אזור המשבר. משבר גל כמושג הגיע תחבורה ומים. היא קמה בעת תנועה עם מהירות קרובה למהירות של הגלים על פני המים. לתקשר עם משבר הגל כרוך שיעור צמיחה של קושי, ואם אפשר רק כדי להתגבר על הגל המשבר, אז אתה יכול ללכת במצב הגלישה או החלקה על פני המים.

היסטוריה בניהול מטוסים

האדם הראשון להגיע מהירות על-קולי הטייס במטוס, - טייס אמריקאי Chak יגר. ההישג שלו מסומן בהיסטוריה 14 באוקטובר 1947. בברית המועצות, את מחסום הקול היה להתגבר 26 בדצמבר, 1948 סוקולובסקי ו Fedorov, שניהל קרב מנוסה.

מבין אזרחי המטוסים הראשונים לשבור את מחסום קול מטוס דאגלס DC-8 מהם 21 אוגוסט, 1961 הגיע למהירות של 1.012 M, או 1262 קילומטר / h. טיסה נועדה לאסוף נתונים עבור העיצוב של האגף. בין המטוסים בעולם שיא שנקבע טילי Hypersonic aeroballistic "אוויר-קרקע", המהווה את הצבא הרוסי. בגובה של 31.2 קילומטרים של הטיל יש h / קילומטר עליון מהירות 6389.

50 שנים אחרי ההפסקה את מחסום הקול באוויר האנגלי Endi גרין עשה הישג דומה ברכב. בשנת שמיים לארץ ניסיתי לשבור את השיא של האמריקאי Dzho Kittinger, שכבש את הגובה של 31.5 קילומטרים. היום, 14 באוקטובר, 2012, פליקס באומגרטנר קבע שיא העולם, ללא סיוע של תחבורה, בצניחה חופשית מגובה של 39 קילומטרים, לשבור את מחסום הקול. המהירות שלה כשזה הגיע 1342.8 קילומטרים לשעה.

החריג ביותר לשבור את מחסום הקול

זה מוזר לחשוב, אבל ההמצאה הראשונה בעולם כדי לשבור את המגבלה הזו, הפכה שוט רגיל, מי המציא את הסינית העתיקה לפני כ 7000 שנה. כמעט לפני המצאת צילום מיידי 1927, אף אחד לא חשד כי השוט-לוחץ - בום על-קולי מיניאטורי. גל שארפ יוצר לולאה, ואת המהירות מגדילה באופן דרמטי, אשר אושר על ידי לחיצה. מחסום הקול מתגברים לפי סדר מהירות 1200 ק"מ / h.

חידת העיר ההומה

אין פלא שתושבי עיירות קטנות מזועזעים לראות את הבירה בפעם הראשונה. השפע של תחבורה, מאות מסעדות ומקומות בילוי מבלבלים והמם מן התלם. תחילת האביב בעיר הבירה בדרך כלל מחודש אפריל ולא במרץ סופת שלגים מרדני. בחודש אפריל, הוא מן השמים הבהירים, ריצה נחלים ניצנים. אנשים עייפים החורף הארוך, להרחיב את החלון לכיוון השמש, ואת פרצי רעש רחוב בבית. ברחוב מחריש אוזני ציוץ ציפור לשיר אמנים לדקלם סטודנטים עליזים שירה, שלא לדבר על הרעש, פקקים תחתיים. מחלקות עובדי בריאות ציינו כי שהייה ממושכת בעיר ההומה היא מזיקה לבריאות. הון Hum מורכב תחבורה,
בתעופה, רעשים תעשייתיים ביתיים. המזיק ביותר הוא רק רעש המכונית כמו מטוסים לטוס גבוהים מספיק, והרעש מחברות מומס הבניינים שלהם. הזמזום הרצוף של מכוניות על הכבישים העמוסים ביותר עולה על כל נורמות מקובלות פעמים. הכבירה שוברת את מחסום הקול? מוסקבה היא שפע מסוכן של צלילים, כך תושבי הבירה מותקן חלונות בזיגוג כפול כדי לעמעם את הרעש.

איך הם מסתערים את מחסום הקול?

עד 1947 לא היו ראיות של האדם רווחה בתא הטייס שטס ממהירות הקול. כפי שהתברר, לשבור את מחסום הקול דורש חוזק ואומץ מסוימים. במהלך הטיסה מתברר כי אין ערובה כדי לשרוד. אפילו נהג מקצועי לא יכול לומר בוודאות אם אלמנטים עיצוביים מטוסים דוב התקפה. בתוך דקות, המטוס עלול פשוט להתפרק. מה זה הסביר? יצוין כי התנועה של מהירות תת קולה יוצרת גלים אקוסטיים לסטות כעיגולים נפלו מן האבן. מהירות Supersonic שמרגשת גלי הלם, ולאחר שעמד על קרקע אדם שומע צליל כמו פיצוץ. בלי מחשבים חזקים היה קשה לפתור מורכבות משוואות דיפרנציאליות, והיה צריך להסתמך על נושבת דגמים במנהרות רוח. לפעמים כשיש גל הלם מטוס האץ מספק מגיע כוח כזה שעף חלונות הבתים שעליו המטוס טס. לשבור את מחסום הקול לא יכול כולם, כי בשלב זה מטלטל את המבנה כולו, נזק ניכר יכול לקבל מנגנון הרכבה. לכן זה כל כך חשוב עבור טייסים במצב בריאותי טוב ויציבות רגשית. אם הטיסה הולכת בשקט, אבל את מחסום הקול להתגבר מהר ככל האפשר, לא הטייס ולא הנוסעים האפשרי לא ירגיש תחושות מאוד לא נעימות. במיוחד עבור כיבוש מחסום הקול נבנה מטוסי מחקר בינואר 1946. מכונה יצירה נערך ביוזמת בהוראת משרד ביטחון, אך במקום נשק זה ממולא ציוד מדעי במעקב מנגנוני תפעול מכשירים. מטוס זה היה כמו טיל שיוט מודרני עם מנוע רקטי בנוי. התגברות על המטוס של מחסום הקול להתרחש מקסימום מהירות 2736 ק"מ / h.

מונומנטים מילולי ופיזי לכבוש את מהירות קול

מקדם להתגבר על מחסום הקול מוערך מאוד היום. לפיכך, המטוס שבו Chak יגר בפעם הראשונה שהיא משעבדת, הוא כעת על התצוגה במוזיאון האוויר הלאומי וחלל, הנמצא בוושינגטון. אבל את הפרמטרים הטכניים של המצאה אנושית זו, יהיו שווים מעט בלי לגופו של הטייס. Chak יגר הלך הספר לטיסה ונלחם באירופה, לפני שחזר לאנגליה. פיטורים לא הוגנים מהטיסה לא לשבור את רוחו של יגר, והוא השיג קבלה הראשית של צבאות אירופה. בשנים שנותרו עד סוף המלחמה, ייגר היה מעורב 64 משימות קרביות שבמהלכה הופל 13 מטוסים. בית Chak יגר חזר בדרגת סרן. מאפייניה של אינטואיציה פנומנלי אלה, קור רוח סיבולת מדהים במצבים קריטיים. לא פעם ייגר קבע שיאים על המטוס שלו. והקריירה שלו הייתה ביחידות חיל האוויר, שם ביצע את הכשרת טייסים. בפעם האחרונה Chak יגר שבר את מחסום הקול ב 74 השנים כי היו יום השנה חמישים של הטיסה שלו ואת ההיסטוריה של 1997.

יוצרי משימות מורכבות של מטוסים

מיג 15 מטוסים ידועים בעולם כולו החלו ליצור את הרגע כאשר המפתחים הבינו שאי אפשר להתבסס רק על שבירת מחסום הקול, וצריך לפתור בעיות טכניות מורכבות. התוצאה היתה מכונה הוא כל כך מוצלח שזה עמד שינוי שאומץ במדינות שונות. כמה משרדי עיצוב שונים מעורבים בסוג של תחרות, שבה הפרס היה פטנט על המטוסים המוצלחים והשימושיים ביותר. עוצב מטוסים עם כנפיים נסחפו, זה היה מהפכה בעיצובים שלהם. מכשיר אידיאלי צריך להיות חזק, מהיר עמיד להפליא לכל נזק מבחוץ. כנפיים Swept הפכו חלק של המטוס, אשר עזר להם להעלות פי שלושה ממהירות הקול. בהמשך קצב מטוסים המשיך להגדיל, עקב גידול כוח המנוע, תוך שימוש בחומרים חדשניים ואופטימיזציה של פרמטרים אווירודינמיים. שובר את מחסום הקול מתאפשר ואמיתי אפילו עבור ההדיוט, אבל זה פחות מסוכן זה לא הופך, כך שכל ekstremal חייב להעריך את כוחם בצורה מפוכחת, לפני שתחליט על ניסוי כזה.