پستها
دیوار صوتی چیســـــــــــــــت؟
منظور از دیوار صوتی سرعت سیر امواج صوتی بسته به محیطی که در آن حرکت می کنند است نه مانع یا چیز دیگری که هواپیمای جت از آن رد می شود.
هواپیماها از نظر سرعت به چند دسته تقسیم می شوند:
هواپیماهای زیر سرعت صوت یا Sub Sonic
هواپیماهای نزدیک سرعت صوت یا Tran Sonic
هوپیماهای دقیقاْ در صوت یا Sonic
هواپیماهای ماورای سرعت صوت یا Super Sonic
هواپیماهای بسیار بالاتر از سرعت صوت یا Hyper Sonic
سرعت صوت عبارت است از مقدار مسافتی که صوت در یک مدت زمان معین طی می کند.
برای مثال سرعت صوت در ثانیه و در سطح دریا و دمای 22 درجه تقریباً 345 متر و
سرعت آن در یک ساعت 1240 است. دلیل متغیر بودن سرعت صوت، به میزان
فشار هوا یا در حقیقت ارتفاع بستگی دارد. در سطح دریا، سرعت صوت در میزان
حداکثر خود و در ارتفاعات بالا کمترین مقدار خود را یعنی حدود 1060 کیلومتر بر
ساعت را در در دمای 52 درجه دارد که به این معنی است که در سطح دریا، به دلیل
تراکم نسبتاً زیاد ملکول های هوا، صوت با سرعت بیشتری حرکت می کند و مجرد ا
ینکه ارتفاع بالا می رود، فشار هوا تقلیل یافته در نتیجه صوت با سرعت کمتری فضا را پیمایش می کند.
به حداکثر سرعت صوت در یک ارتفاع معین ماخ یا Mach می گویند. به این ترتیب
سرعت 120 کیلومتر در ساعت تقریباً مقداری معادل 0.1 ماخ داشته و سرعت 950
کیلومتر برساعت تقریباً معادل 0.9 ماخ است (البته بیان سرعت به کیلومتر در ساعت
برای درک بهتر است، چه، در غیر اینصورت واحد سرعت هواپیماها بیشتر بر حسب
نات یا Knot که معادل 1822 متر است محاسبه گردیده و ارتفاع آنها نیز بر حسب پا
یا Foot که هر فوت معادل تقریباً 0.35 متر است محاسبه می شود). سرعت ماخ توسط فرمول سرعت "هواپیما ÷ سرعت صوت محیط" محاسبه می شود.
و حالا علت تشکیل توده ی ابر مانند در اطراف هواپیماها در هنگام شکستن دیوار صوتی :
این پدیده ی بصری که در تصاویر زیر هم می بینید به علت قطرات
آبی است که میان دو سطح پرفشار هوا به دام می افتند. ای اثر
لزوما با شکستن دیوار صوتی هم زمان نیست، اما ممکن است همراه آن رخ دهد.
با نزدیک شدن هواپیما به سرعت صوت، تولید امواج ضربه ای یا Shockwave ها بر روی بال ها شروع می شود.
هر چه سرعتی که هواپیما در آن سرعت موجب تولید امواج ضربه ای می شود بیشتر باشد، آن هواپیما از آیرودینامیک بهتری برخوردار است.
این امواج حالتی را شبیه به کوبیدن رو بال ها پدید می آورند و این حالت ناپایداری تا جایی ادامه می یابد که ممکن است فرامین هواپیما به کلی از دست هدایت کننده آن بیرون رود.
سرعتی را که تولید امواج ضربه ای در آن برای یک هواپیما شروع می شود، عدد ماخ
بحرانی یا Critical Mach می نامند. اما بعد از شکست دیوار صوتی و گذشتن از آن
این حالت از بین رفته و فرامین به حالت اصلی خود باز می گردند. گفتیم که نزدیکی
هواپیما به سرعت صوت، تولید امواج ضربه ای را در پی دارد. هر موجود پرنده ای
در حالت پرواز، فشار های گوناگونی تولید کرده و فشار های متفاوتی نیز از سوی او
بر محیط اعمال می شود و عملاً نظم فشار محیط را بهم می زند. تا قبل از سرعت
صوت، هر موجی که از سوی هواپیما تولید می شود، از آن دور شده و اثری بر آن نخواهد داشت.
اما با تقرب هواپیما به سرعت صوت، دیگر تقریباً امواج فرصت دور شدن از لبه حمله
بال هواپیما را نداشته تا جایی که دیگر اصلاً موقعیتی برای فرار آنها وجود نداشته و
چون هواپیما نیز همسان با سرعت صوت حرکت می کند، صدای تولید شده توسط
هواپیما در هر لحظه جمع شده و با تجاوز از سرعت صوت، صدای مهیب و انفجار
مانندی به گوش می رسد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی است.
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر