सुपरसोनिक विमान से शॉक वेव। ध्वनि अवरोधक क्या है? ध्वनि अवरोध को तोड़ना. विमान निर्माताओं के जटिल कार्य

ऑस्ट्रियाई एथलीट फेलिक्स बॉमगार्टनर ने समताप मंडल से रिकॉर्ड ऊंचाई से स्काइडाइव किया। मुक्त रूप से गिरने पर इसकी गति ध्वनि की गति से अधिक थी और 1342.8 किमी प्रति घंटा थी, निर्धारित ऊंचाई 39.45 हजार मीटर थी। पूर्व सैन्य अड्डे रोसवेल (न्यू मैक्सिको) के क्षेत्र पर अंतिम सम्मेलन में इसकी आधिकारिक घोषणा की गई।
850 हजार क्यूबिक मीटर की मात्रा के साथ हीलियम के साथ बॉमगार्टनर स्ट्रैटोस्टेट, बेहतरीन सामग्री से बना, सुबह 08:30 बजे वेस्ट कोस्ट समय (19:30 मास्को समय) पर लॉन्च किया गया, चढ़ाई में लगभग दो घंटे लगे। करीब 30 मिनट तक कैप्सूल को छोड़ने, दबाव मापने और उपकरणों की जांच की काफी रोमांचक तैयारियां हुईं।
विशेषज्ञों के अनुसार, बिना ब्रेकिंग पैराशूट के फ्री फॉल 4 मिनट और 20 सेकंड तक चला। इस बीच, रिकॉर्ड आयोजकों का कहना है कि सारा डेटा ऑस्ट्रियाई पक्ष को स्थानांतरित कर दिया जाएगा, जिसके बाद अंतिम रिकॉर्डिंग और प्रमाणीकरण होगा। हम तीन विश्व उपलब्धियों के बारे में बात कर रहे हैं: उच्चतम बिंदु से कूदना, मुक्त गिरावट की अवधि और ध्वनि की गति को तोड़ना। किसी भी मामले में, फेलिक्स बॉमगार्टनर प्रौद्योगिकी के बाहर ध्वनि की गति पर काबू पाने वाले दुनिया के पहले व्यक्ति हैं, ITAR-TASS नोट करता है। बॉमगार्टनर का फ्री फॉल 4 मिनट 20 सेकंड तक चला, लेकिन बिना किसी स्थिर पैराशूट के। परिणामस्वरूप, एथलीट लगभग चक्कर में पड़ गया और उड़ान के पहले 90 सेकंड के दौरान उसने जमीन के साथ रेडियो संपर्क बनाए नहीं रखा।
एथलीट ने अपनी स्थिति का वर्णन करते हुए कहा, "एक पल के लिए मुझे ऐसा लगा कि मैं होश खो रहा हूं।" स्पष्ट रूप से समझ आया कि मेरे साथ क्या हो रहा था।” परिणामस्वरूप, रोटेशन को "बुझाना" संभव हो गया। अन्यथा, यदि स्पिन को खींचा जाता है, तो स्थिर पैराशूट स्वचालित रूप से खुल जाएगा।
ऑस्ट्रियाई यह नहीं कह सकते कि किस बिंदु पर गिरावट ध्वनि की गति से अधिक हो गई। “मुझे इसके बारे में कोई जानकारी नहीं है क्योंकि मैं हवा में अपनी स्थिति को स्थिर करने की कोशिश में बहुत व्यस्त था,” उन्होंने स्वीकार किया, उन्होंने यह भी कहा कि उन्होंने कोई भी विशिष्ट पॉप नहीं सुना जो आमतौर पर हवाई जहाज के साथ ध्वनि अवरोध को तोड़ता है। बॉमगार्टनर के अनुसार, "उड़ान के दौरान उन्हें व्यावहारिक रूप से कुछ भी महसूस नहीं हुआ, उन्होंने किसी रिकॉर्ड के बारे में नहीं सोचा।" उन्होंने कहा, "मैं जीवित धरती पर वापस आने और अपने परिवार, अपने माता-पिता, अपनी प्रेमिका को देखने के बारे में ही सोच सकता था।" "मैंने केवल अपने परिवार के बारे में सोचा," फ़ेलिक्स ने अपनी भावनाएँ साझा कीं। छलांग से कुछ सेकंड पहले, उसका विचार था: "भगवान, मुझे मत छोड़ो!"
आकाश गोताखोर ने कैप्सूल से बाहर निकलने को सबसे खतरनाक क्षण बताया. “यह सबसे रोमांचक क्षण था, आप हवा को महसूस नहीं कर सकते, आप शारीरिक रूप से समझ नहीं पाते कि क्या हो रहा है, और दबाव को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है ताकि मर न जाए,” उन्होंने कहा, “यह सबसे अप्रिय क्षण है। मुझे इस राज्य से नफरत है।” और "सबसे खूबसूरत पल यह एहसास है कि आप दुनिया के शीर्ष पर खड़े हैं," एथलीट ने साझा किया।

आधिकारिक तौर पर, अमेरिकी पायलट चक येजर सुपरसोनिक गति पर काबू पाने वाले पहले व्यक्ति थे। यह रिकॉर्ड 14 अक्टूबर, 1957 को बेल एक्स-1 पर स्थापित किया गया था, जिसे 1946 की शुरुआत में बेल एयरक्राफ्ट द्वारा विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए डिजाइन किया गया था। विमान का निर्माण सेना के आदेश से किया गया था, लेकिन इसका शत्रुता के संचालन से कोई लेना-देना नहीं था। कार सचमुच अनुसंधान उपकरणों से भरी हुई थी। बाह्य रूप से, बेल एक्स-1 एक आधुनिक क्रूज़ मिसाइल जैसा दिखता था।

परीक्षण पायलट चक येजर

1923 फरवरी 13 में पायलट। स्कूल से स्नातक होने के बाद, युवक ने तुरंत एक उड़ान स्कूल में प्रवेश किया, जिसके बाद उसे यूरोप में लड़ना पड़ा। अपने उड़ान करियर की शुरुआत में, पायलट मेसर्सचमिट 109 को मार गिराने में कामयाब रहा, लेकिन बाद में वह खुद फ्रांसीसी आसमान में हार गया और पैराशूट के साथ कूदने के लिए मजबूर हो गया।

पायलट को पक्षपातियों ने पकड़ लिया, लेकिन प्रति-खुफिया ने उसे उड़ान भरने से निलंबित कर दिया। क्रोधित होकर, चक ने मित्र देशों की सेना के कमांडर आइजनहावर से मुलाकात की। उन्होंने युवक पर विश्वास किया और, जैसा कि यह निकला, व्यर्थ नहीं: बहादुर पायलट युद्ध समाप्त होने से पहले 13 और विमानों को मार गिराने में कामयाब रहा।

येजर एक उत्कृष्ट सेवा रिकॉर्ड, विशेषताओं, पुरस्कारों और कप्तान के पद के साथ घर लौटा। इसने परीक्षणकर्ताओं की एक विशेष टीम में पायलट के नामांकन में योगदान दिया, जिन्हें उस समय अंतरिक्ष यात्रियों की तरह ही सावधानी से चुना गया था। चक ने अपनी पत्नी के सम्मान में अपने विमान का नाम "कैप्टिवेटिंग ग्लेनीज़" रखा। विमान एक जेट इंजन से सुसज्जित था और इसे बी-52 बमवर्षक से लॉन्च किया गया था।

पायलट ने पंख वाली मशीन पर एक से अधिक बार गति रिकॉर्ड बनाए: 1947 के अंत में, उसने पहली बार पिछले ऊंचाई रिकॉर्ड (21,372 मीटर) को तोड़ा, और 1953 में वह डिवाइस को लगभग 2,800 किमी/घंटा, या 2.5 मीटर तक तेज करने में कामयाब रहा। (ध्वनि की गति "मच" में मापी जाती है, जिसका नाम जर्मन दार्शनिक और इंजीनियर के नाम पर रखा गया है; 1 एम लगभग 1200 किमी/घंटा के बराबर है)। वियतनाम युद्ध और कोरिया में लड़ने के बाद येजर 1975 में ब्रिगेडियर जनरल के रूप में सेवानिवृत्त हुए।

यूएसएसआर ध्वनि अवरोध को तोड़ने के प्रयासों से दूर नहीं रह सका; एक साथ कई डिज़ाइन ब्यूरो (लावोचिन, याकोवलेव, मिकोयान) ने एक ऐसे विमान की तैयारी में भाग लिया, जो ध्वनि से भी तेज़ उड़ान भरने वाला था। यह सम्मान लावोच्किन की "कंपनी" के ला-176 विमान को मिला। कार 1948 में दिसंबर में उड़ान के लिए पूरी तरह से तैयार थी। और 26 तारीख को, कर्नल फेडोरोव ने गोता लगाते हुए कुख्यात बाधा को पार कर लिया। बाद में पायलट को सोवियत संघ के हीरो का खिताब मिला।

ध्वनि अवरोध

ध्वनि अवरोध

एक घटना जो किसी हवाई जहाज या रॉकेट की उड़ान के दौरान वायुमंडल में सबसोनिक से सुपरसोनिक उड़ान गति में संक्रमण के समय घटित होती है। जैसे ही विमान की गति ध्वनि की गति (1200 किमी/घंटा) के करीब पहुंचती है, उसके सामने हवा में एक पतला क्षेत्र दिखाई देता है, जिसमें हवा के दबाव और घनत्व में तेज वृद्धि होती है। उड़ते हुए विमान के सामने हवा के इस संघनन को शॉक वेव कहा जाता है। जमीन पर, सदमे की लहर के पारित होने को एक धमाके के रूप में माना जाता है, जो बंदूक की गोली की आवाज के समान है। से अधिक होने पर, विमान बढ़े हुए वायु घनत्व के इस क्षेत्र से गुजरता है, जैसे कि इसे छेद रहा हो - ध्वनि अवरोध को तोड़ रहा हो। लंबे समय तक, विमानन के विकास में ध्वनि अवरोध को तोड़ना एक गंभीर समस्या प्रतीत होती थी। इसे हल करने के लिए, विमान के पंख की प्रोफ़ाइल और आकार को बदलना आवश्यक था (यह पतला और स्वेप्ट-बैक हो गया), धड़ के सामने के हिस्से को अधिक नुकीला बनाना और विमान को जेट इंजन से लैस करना आवश्यक था। ध्वनि की गति पहली बार 1947 में चार्ल्स येजर द्वारा एक एक्स-1 विमान (यूएसए) पर बी-29 विमान से लॉन्च किए गए तरल रॉकेट इंजन के साथ पार की गई थी। रूस में, ओ. वी. सोकोलोव्स्की 1948 में टर्बोजेट इंजन वाले प्रायोगिक ला-176 विमान पर ध्वनि अवरोध को तोड़ने वाले पहले व्यक्ति थे।

विश्वकोश "प्रौद्योगिकी"। - एम.: रोसमैन. 2006 .

ध्वनि अवरोध

उड़ान मैक संख्या M(∞) पर एक वायुगतिकीय विमान के खिंचाव में तेज वृद्धि, महत्वपूर्ण संख्या M* से थोड़ा अधिक। इसका कारण यह है कि संख्या M(∞) > M* पर तरंग प्रतिरोध की उपस्थिति आती है। विमान का वेव ड्रैग गुणांक M(∞) = M* से शुरू करके बढ़ती संख्या M के साथ बहुत तेजी से बढ़ता है।
जेड की उपलब्धता बी. इससे ध्वनि की गति के बराबर उड़ान गति प्राप्त करना और उसके बाद सुपरसोनिक उड़ान में परिवर्तन करना कठिन हो जाता है। ऐसा करने के लिए, पतले घुमावदार पंखों वाले विमान बनाना आवश्यक हो गया, जिससे ड्रैग और जेट इंजन को काफी कम करना संभव हो गया, जिसमें बढ़ती गति के साथ जोर बढ़ता है।
यूएसएसआर में, ध्वनि की गति के बराबर गति पहली बार 1948 में ला-176 विमान पर हासिल की गई थी।

विमानन: विश्वकोश। - एम.: महान रूसी विश्वकोश. प्रधान संपादक जी.पी. स्विशचेव. 1994 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "ध्वनि अवरोध" क्या है:

वायुगतिकी में ध्वनि अवरोध कई घटनाओं का नाम है जो ध्वनि की गति के करीब या उससे अधिक गति पर एक विमान (उदाहरण के लिए, एक सुपरसोनिक विमान, एक रॉकेट) की गति के साथ होती हैं। सामग्री 1 शॉक वेव, ... ... विकिपीडिया

ध्वनि अवरोधक, ध्वनि की गति (सुपरसोनिक गति) से ऊपर उड़ान की गति बढ़ाने पर विमानन में कठिनाइयों का कारण। ध्वनि की गति के करीब पहुंचते हुए, विमान को खींचने में अप्रत्याशित वृद्धि और वायुगतिकीय लिफ्ट के नुकसान का अनुभव होता है... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

ध्वनि अवरोध- गार्सो बर्जेरस स्टेटसस टी स्रिटिस फ़िज़िका एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। ध्वनि अवरोध ध्वनि अवरोधक वोक। शालबैरियर, एफ; शाल्मौएर, एफ रस। ध्वनि अवरोधक, एम प्रैंक। बेरियर सोनिक, एफ; फ्रंटियर सोनिक, एफ; मुर दे बेटा, म… फ़िज़िकोस टर्मिनų ज़ोडिनास

ध्वनि अवरोध- गार्सो बार्जेरस स्टेटसस टी स्रिटिस एनर्जेटिक एपिब्रेजटिस स्टैगस एरोडिनमिनियो पसिप्रिएसिनिमो पैडिडेजिमास, काई ऑरलाईवियो ग्रेइटिस टैम्पा गार्सो ग्रेइकिउ (विरसिजामा क्रिटिने माचो स्काईसियस वर्टे)। एस्किनामास बैंग्लो क्रिज़ डेल स्टैगा पेडिज्यूसियो… … Aiškinamasis šilumės ir Branduolinės technikos टर्मिनस žodynas

जैसे-जैसे विमान की उड़ान गति ध्वनि की गति (उड़ान मैक संख्या के महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक) के करीब पहुंचती है, वायुगतिकीय खिंचाव में तेज वृद्धि होती है। तरंग प्रतिरोध में वृद्धि के साथ तरंग संकट द्वारा समझाया गया। 3 पर काबू पाएं... बिग इनसाइक्लोपीडिक पॉलिटेक्निक डिक्शनरी

ध्वनि अवरोध- विमान की गति के लिए वायु प्रतिरोध में तेज वृद्धि। ध्वनि की गति के करीब आने वाली गति। काबू पाना 3. बी. विमान के वायुगतिकीय आकार में सुधार और शक्तिशाली के उपयोग के कारण संभव हुआ... ... सैन्य शब्दों की शब्दावली

ध्वनि अवरोध- उड़ान मैक संख्या M∞ पर एक वायुगतिकीय विमान के प्रतिरोध में ध्वनि अवरोध तेज वृद्धि, महत्वपूर्ण संख्या M* से थोड़ा अधिक। इसका कारण यह है कि संख्याओं के लिए M∞ > विश्वकोश "विमानन"

ध्वनि अवरोध- उड़ान मैक संख्या M∞ पर एक वायुगतिकीय विमान के प्रतिरोध में ध्वनि अवरोध तेज वृद्धि, महत्वपूर्ण संख्या M* से थोड़ा अधिक। इसका कारण यह है कि संख्या M∞ > M* पर एक तरंग संकट उत्पन्न होता है,... ... विश्वकोश "विमानन"

- (फ्रांसीसी बैरियर चौकी)। 1)किलों में द्वार। 2) अखाड़ों और सर्कसों में एक बाड़, एक लट्ठा, एक खंभा होता है जिस पर घोड़ा कूदता है। 3) यह संकेत कि लड़ाके द्वंद्वयुद्ध में पहुँचते हैं। 4) रेलिंग, झंझरी। विदेशी शब्दों के शब्दकोश में शामिल... ... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

बैरियर, आह, पति। 1. रास्ते में (कूदने, दौड़ने के दौरान) रखी गई एक बाधा (दीवार, क्रॉसबार का प्रकार)। बी ले लो. (इस पर काबू करो)। 2. बाड़ लगाना, बाड़ लगाना। बी बॉक्स, बालकनी। 3. स्थानांतरण बाधा, किस बात की बाधा एन. नदी प्राकृतिक बी. के लिए… … ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश

पुस्तकें

• वेगास: द ट्रू स्टोरी (डीवीडी), नादेरी अमीर। कुछ लोग अजीब जगहों पर "अमेरिकन ड्रीम" की तलाश करते हैं... एक समय की बात है, एडी पार्कर और उनकी पत्नी ट्रेसी शौकीन जुआरी थे, जो आश्चर्य की बात नहीं है: वे लास वेगास में रहते हैं, जहां हर कोई जुआ खेलता है...

ध्वनि अवरोध पार कर लिया :-)...

इससे पहले कि हम विषय पर बात करना शुरू करें, आइए अवधारणाओं की सटीकता के प्रश्न पर कुछ स्पष्टता लाएं (मुझे क्या पसंद है :-))। आजकल दो शब्द काफी व्यापक रूप से उपयोग में हैं: ध्वनि अवरोधऔर सुपरसोनिक बैरियर. वे एक जैसे लगते हैं, लेकिन फिर भी एक जैसे नहीं हैं। हालाँकि, विशेष रूप से सख्त होने का कोई मतलब नहीं है: संक्षेप में, वे एक ही चीज़ हैं। ध्वनि अवरोध की परिभाषा का उपयोग अक्सर उन लोगों द्वारा किया जाता है जो अधिक जानकार हैं और विमानन के करीब हैं। और दूसरी परिभाषा आमतौर पर हर किसी की होती है।

मुझे लगता है कि भौतिकी (और रूसी भाषा :-)) के दृष्टिकोण से ध्वनि अवरोध कहना अधिक सही है। यहाँ सरल तर्क है. आख़िरकार, ध्वनि की गति की एक अवधारणा है, लेकिन, सख्ती से कहें तो, सुपरसोनिक गति की कोई निश्चित अवधारणा नहीं है। थोड़ा आगे देखते हुए, मैं कहूंगा कि जब कोई विमान सुपरसोनिक गति से उड़ता है, तो वह पहले ही इस बाधा को पार कर चुका होता है, और जब वह इसे पार करता है (पर काबू पाता है), तो यह ध्वनि की गति के बराबर एक निश्चित सीमा गति मान को पार करता है (और नहीं) सुपरसोनिक)।

ऐसा कुछ:-)। इसके अलावा, पहली अवधारणा का उपयोग दूसरे की तुलना में बहुत कम बार किया जाता है। ऐसा स्पष्ट रूप से इसलिए है क्योंकि सुपरसोनिक शब्द अधिक आकर्षक और आकर्षक लगता है। और सुपरसोनिक उड़ान में, विदेशीता निश्चित रूप से मौजूद है और, स्वाभाविक रूप से, कई लोगों को आकर्षित करती है। हालाँकि, सभी लोग जो "शब्दों का स्वाद चखते हैं" सुपरसोनिक बैरियर“वे वास्तव में समझते हैं कि यह क्या है। मंचों को देखकर, लेख पढ़कर, यहाँ तक कि टीवी देखकर भी मैं पहले ही एक से अधिक बार इस बारे में आश्वस्त हो चुका हूँ।

यह प्रश्न वास्तव में भौतिकी के दृष्टिकोण से काफी जटिल है। लेकिन, निःसंदेह, हम जटिलता से परेशान नहीं होंगे। हम हमेशा की तरह, "अपनी उंगलियों पर वायुगतिकी को समझाने" के सिद्धांत का उपयोग करके स्थिति को स्पष्ट करने का प्रयास करेंगे :-)।

तो, बाधा के लिए (ध्वनि :-))!... उड़ान में एक हवाई जहाज, हवा जैसे लोचदार माध्यम पर कार्य करते हुए, ध्वनि तरंगों का एक शक्तिशाली स्रोत बन जाता है। मुझे लगता है कि हर कोई जानता है कि हवा में ध्वनि तरंगें क्या होती हैं :-)।

ध्वनि तरंगें (ट्यूनिंग कांटा)।

यह ध्वनि स्रोत से विभिन्न दिशाओं में फैलते हुए, संपीड़न और विरलन के क्षेत्रों का एक विकल्प है। पानी पर वृत्तों जैसा कुछ, जो लहरें भी हैं (सिर्फ ध्वनि वाली नहीं :-))। यह वे क्षेत्र हैं, जो कान के परदे पर कार्य करते हैं, जो हमें इस दुनिया की सभी आवाज़ें सुनने की अनुमति देते हैं, मानव फुसफुसाहट से लेकर जेट इंजन की गड़गड़ाहट तक।

ध्वनि तरंगों का उदाहरण.

ध्वनि तरंगों के प्रसार के बिंदु विमान के विभिन्न घटक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक इंजन (इसकी ध्वनि किसी को भी पता है :-)), या शरीर के हिस्से (उदाहरण के लिए, धनुष), जो चलते समय अपने सामने की हवा को संकुचित करके एक निश्चित प्रकार का दबाव बनाते हैं ( संपीड़न) तरंग आगे चल रही है।

ये सभी ध्वनि तरंगें हमें पहले से ज्ञात ध्वनि की गति से हवा में फैलती हैं। यानी अगर विमान सबसॉनिक हो और धीमी गति से भी उड़ता हो तो वे उससे दूर भागते नजर आते हैं। नतीजा यह होता है कि जब ऐसा कोई विमान हमारे पास आता है तो पहले हम उसकी आवाज सुनते हैं और फिर वह खुद ही उड़ जाता है।

हालाँकि, मैं एक आरक्षण कर दूँगा कि यह सच है यदि विमान बहुत ऊँचाई पर नहीं उड़ रहा हो। आख़िरकार, ध्वनि की गति प्रकाश की गति नहीं है :-)। इसका परिमाण इतना बड़ा नहीं है और ध्वनि तरंगों को श्रोता तक पहुँचने के लिए समय की आवश्यकता होती है। इसलिए, यदि उच्च ऊंचाई पर उड़ान भरता है, तो श्रोता और विमान के लिए ध्वनि प्रकट होने का क्रम बदल सकता है।

और चूँकि ध्वनि इतनी तेज़ नहीं है, तो अपनी गति में वृद्धि के साथ विमान अपने द्वारा उत्सर्जित तरंगों को पकड़ना शुरू कर देता है। अर्थात् यदि वह गतिहीन होता, तो तरंगें उससे रूप में अलग हो जातीं संकेंद्रित वृत्तजैसे पत्थर फेंकने से पानी में लहरें उठती हैं। और चूँकि विमान गतिमान है, उड़ान की दिशा के अनुरूप इन वृत्तों के क्षेत्र में, तरंगों की सीमाएँ (उनके अग्रभाग) एक-दूसरे के पास आने लगती हैं।

सबसोनिक बॉडी मूवमेंट.

तदनुसार, विमान (उसकी नाक) और सबसे पहली (सिर) लहर के सामने के बीच का अंतर (अर्थात, यह वह क्षेत्र है जहां धीरे-धीरे, एक निश्चित सीमा तक, ब्रेक लगाना होता है) मुक्त धाराविमान की नाक (पंख, पूंछ) से मिलने पर और, परिणामस्वरूप, दबाव और तापमान में वृद्धि) सिकुड़ना शुरू हो जाता है और उड़ान की गति जितनी तेज़ होगी उतनी ही अधिक होगी।

एक क्षण ऐसा आता है जब यह अंतर व्यावहारिक रूप से गायब हो जाता है (या न्यूनतम हो जाता है), एक विशेष प्रकार के क्षेत्र में बदल जाता है जिसे कहा जाता है सदमे की लहर. ऐसा तब होता है जब उड़ान की गति ध्वनि की गति तक पहुंच जाती है, यानी विमान उसी गति से चलता है जिस गति से वह तरंगें उत्सर्जित करता है। मच संख्या इकाई (M=1) के बराबर है।

शरीर की ध्वनि गति (M=1).

सदमा सदमा, माध्यम का एक बहुत ही संकीर्ण क्षेत्र है (लगभग 10 -4 मिमी), जिससे गुजरने पर इस माध्यम के मापदंडों में क्रमिक नहीं, बल्कि तेज (छलांग जैसा) परिवर्तन होता है - गति, दबाव, तापमान, घनत्व. हमारे मामले में, गति कम हो जाती है, दबाव, तापमान और घनत्व बढ़ जाता है। इसलिए नाम - शॉक वेव।

कुछ हद तक सरल तरीके से, मैं इस सब के बारे में यही कहूंगा। सुपरसोनिक प्रवाह को अचानक धीमा करना असंभव है, लेकिन ऐसा करना ही होगा, क्योंकि अब विमान की नाक के सामने प्रवाह की गति को धीरे-धीरे रोकने की संभावना नहीं है, जैसा कि मध्यम सबसोनिक गति पर होता है। ऐसा लगता है कि यह विमान की नाक (या पंख की नोक) के सामने एक सबसोनिक खंड पर ठोकर खाता है और एक संकीर्ण छलांग में ढह जाता है, जिससे इसकी गति की महान ऊर्जा स्थानांतरित हो जाती है।

वैसे, हम दूसरे तरीके से कह सकते हैं: सुपरसोनिक प्रवाह को धीमा करने के लिए विमान अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा सदमे तरंगों के निर्माण में स्थानांतरित करता है।

सुपरसोनिक बॉडी मूवमेंट.

शॉक वेव का दूसरा नाम भी है। अंतरिक्ष में विमान के साथ चलते हुए यह अनिवार्य रूप से उपर्युक्त पर्यावरणीय मापदंडों (अर्थात वायु प्रवाह) में तेज बदलाव के मोर्चे का प्रतिनिधित्व करता है। और यही शॉक वेव का सार है।

सदमा सदमाऔर शॉक वेव, सामान्य तौर पर, समतुल्य परिभाषाएँ हैं, लेकिन वायुगतिकी में पहली का अधिक उपयोग किया जाता है।

शॉक वेव (या शॉक वेव) व्यावहारिक रूप से उड़ान की दिशा के लंबवत हो सकती है, इस स्थिति में वे अंतरिक्ष में लगभग एक वृत्त का आकार लेती हैं और सीधी रेखाएं कहलाती हैं। यह आमतौर पर M=1 के करीब मोड में होता है।

शरीर की गति के तरीके. ! - सबसोनिक, 2 - एम=1, सुपरसोनिक, 4 - शॉक वेव (शॉक वेव)।

एम संख्या > 1 पर, वे पहले से ही उड़ान की दिशा के कोण पर स्थित हैं। यानी विमान पहले से ही अपनी ही आवाज से आगे निकल रहा है. इस मामले में, उन्हें तिरछा कहा जाता है और अंतरिक्ष में वे एक शंकु का आकार लेते हैं, जिसे, वैसे, मच शंकु कहा जाता है, जिसका नाम एक वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया है जिन्होंने सुपरसोनिक प्रवाह का अध्ययन किया था (उनमें से एक में उनका उल्लेख किया गया था)।

मच शंकु.

इस शंकु का आकार (इसकी "पतलापन," इसलिए कहा जा सकता है) सटीक रूप से संख्या एम पर निर्भर करता है और संबंध से संबंधित है: एम = 1/sin α, जहां α शंकु की धुरी और उसके बीच का कोण है जेनरेट्रिक्स। और शंक्वाकार सतह सभी ध्वनि तरंगों के अग्रभाग को छूती है, जिसका स्रोत विमान था, और जिसे यह सुपरसोनिक गति तक पहुंचते हुए "आगे निकल गया"।

अलावा सदमे की लहरेंशायद ऐसा भी पर कब्जा कर लिया, जब वे सुपरसोनिक गति से चलते हुए किसी पिंड की सतह से सटे होते हैं, या दूर जा रहे होते हैं, यदि वे शरीर के संपर्क में नहीं होते हैं।

विभिन्न आकृतियों के पिंडों के चारों ओर सुपरसोनिक प्रवाह के दौरान आघात तरंगों के प्रकार।

यदि सुपरसोनिक प्रवाह किसी नुकीली सतह के आसपास बहता है तो आमतौर पर झटके लगते हैं। एक हवाई जहाज के लिए, यह हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक नुकीली नाक, एक उच्च दबाव वाली हवा का सेवन, या हवा के सेवन का एक तेज किनारा। साथ ही वे कहते हैं, "कूद बैठता है", उदाहरण के लिए, नाक पर।

और गोल सतहों के चारों ओर बहने पर एक अलग झटका लग सकता है, उदाहरण के लिए, पंख के मोटे एयरफ़ॉइल का अग्रणी गोल किनारा।

विमान के शरीर के विभिन्न घटक उड़ान में सदमे तरंगों की एक जटिल प्रणाली बनाते हैं। हालाँकि, उनमें से सबसे तीव्र दो हैं। एक धनुष पर सिर है और दूसरा पूंछ तत्वों पर पूंछ है। विमान से कुछ दूरी पर, मध्यवर्ती झटके या तो सिर वाले झटके को पकड़ लेते हैं और उसमें विलीन हो जाते हैं, या पूंछ वाले झटके उन्हें पकड़ लेते हैं।

पवन सुरंग (एम=2) में पर्जिंग के दौरान एक मॉडल विमान पर झटके।

परिणामस्वरूप, दो छलाँगें बची रहती हैं, जो सामान्य तौर पर, उड़ान की ऊँचाई की तुलना में विमान के छोटे आकार और तदनुसार, उनके बीच की छोटी अवधि के कारण एक सांसारिक पर्यवेक्षक द्वारा एक के रूप में माना जाता है।

शॉक वेव (शॉक वेव) की तीव्रता (दूसरे शब्दों में, ऊर्जा) विभिन्न मापदंडों (विमान की गति, इसकी डिजाइन सुविधाओं, पर्यावरणीय परिस्थितियों आदि) पर निर्भर करती है और इसके सामने दबाव में गिरावट से निर्धारित होती है।

जैसे ही यह मच कोन के शीर्ष से, यानी विमान से, अशांति के स्रोत के रूप में दूर जाता है, शॉक तरंग कमजोर हो जाती है, धीरे-धीरे एक सामान्य ध्वनि तरंग में बदल जाती है और अंततः पूरी तरह से गायब हो जाती है।

और इसकी तीव्रता किस डिग्री पर होगी सदमे की लहर(या शॉक वेव) का जमीन तक पहुंचना इस बात पर निर्भर करता है कि यह वहां क्या प्रभाव पैदा कर सकता है। यह कोई रहस्य नहीं है कि प्रसिद्ध कॉनकॉर्ड केवल अटलांटिक के ऊपर सुपरसोनिक गति से उड़ान भरता है, और सैन्य सुपरसोनिक विमान उच्च ऊंचाई पर या उन क्षेत्रों में सुपरसोनिक उड़ान भरते हैं जहां कोई आबादी वाला क्षेत्र नहीं है (कम से कम उन्हें ऐसा करना चाहिए :-) ).

ये प्रतिबंध बहुत उचित हैं. उदाहरण के लिए, मेरे लिए शॉक वेव की परिभाषा ही विस्फोट से जुड़ी है। और जो चीजें एक पर्याप्त तीव्र आघात तरंग कर सकती हैं, वे अच्छी तरह से इसके अनुरूप हो सकती हैं। कम से कम खिड़कियों का शीशा आसानी से उड़ सकता है। इसके पर्याप्त सबूत हैं (विशेषकर सोवियत विमानन के इतिहास में, जब इसकी संख्या काफी थी और उड़ानें तीव्र थीं)। लेकिन आप इससे भी बुरे काम कर सकते हैं. आपको बस नीचे उड़ना है :-)...

हालाँकि, अधिकांश भाग के लिए, जमीन पर पहुंचने पर सदमे की लहरों से जो बचता है वह अब खतरनाक नहीं है। ज़मीन पर मौजूद कोई बाहरी पर्यवेक्षक दहाड़ या विस्फोट जैसी आवाज़ सुन सकता है। यह इस तथ्य के साथ है कि एक आम और लगातार बनी रहने वाली ग़लतफ़हमी जुड़ी हुई है।

जो लोग विमान विज्ञान में ज्यादा अनुभवी नहीं हैं, वे ऐसी आवाज सुनकर कहते हैं कि विमान आगे निकल गया ध्वनि अवरोध (सुपरसोनिक बैरियर). वास्तव में यह सच नहीं है। कम से कम दो कारणों से इस कथन का वास्तविकता से कोई लेना-देना नहीं है।

शॉक वेव (सदमे की लहर)।

सबसे पहले, यदि जमीन पर कोई व्यक्ति आकाश में ऊंची गर्जना सुनता है, तो इसका मतलब केवल इतना है (मैं दोहराता हूं:-)) कि उसके कान पहुंच गए हैं शॉक वेव फ्रंट(या सदमे की लहर) कहीं उड़ रहे हवाई जहाज से। यह विमान पहले से ही सुपरसोनिक गति से उड़ान भर रहा है, और अभी तक इस पर स्विच नहीं किया गया है।

और अगर यही व्यक्ति अचानक खुद को विमान से कई किलोमीटर आगे पाता है, तो उसे फिर से उसी विमान से वही आवाज सुनाई देगी, क्योंकि वह विमान के साथ चलने वाली उसी शॉक वेव के संपर्क में आ जाएगा।

यह सुपरसोनिक गति से चलता है, और इसलिए चुपचाप पहुंचता है। और जब इसका कान के पर्दों पर हमेशा सुखद प्रभाव नहीं पड़ता है (यह अच्छा है, जब केवल उन पर :-)) और सुरक्षित रूप से पारित हो जाता है, तो चलने वाले इंजनों की दहाड़ सुनाई देने लगती है।

साब 35 "ड्रेकेन" लड़ाकू विमान के उदाहरण का उपयोग करके मच संख्या के विभिन्न मूल्यों पर एक विमान का अनुमानित उड़ान आरेख। भाषा, दुर्भाग्य से, जर्मन है, लेकिन योजना आम तौर पर स्पष्ट है।

इसके अलावा, सुपरसोनिक ध्वनि में परिवर्तन किसी एक बार के "बूम", पॉप, विस्फोट आदि के साथ नहीं होता है। आधुनिक सुपरसोनिक विमान पर, पायलट को अक्सर ऐसे संक्रमण के बारे में उपकरण रीडिंग से ही पता चलता है। हालाँकि, इस मामले में, एक निश्चित प्रक्रिया होती है, लेकिन यदि कुछ पायलटिंग नियमों का पालन किया जाता है, तो यह उसके लिए व्यावहारिक रूप से अदृश्य है।

लेकिन वह सब नहीं है :-)। मैं और अधिक कहूंगा. किसी ठोस, भारी, पार करने में कठिन बाधा के रूप में, जिस पर विमान टिका हुआ है और जिसे "छेदने" की आवश्यकता है (मैंने ऐसे निर्णय सुने हैं :-)) मौजूद नहीं है।

सच कहूँ तो, कोई भी बाधा नहीं है। एक समय, विमानन में उच्च गति के विकास की शुरुआत में, यह अवधारणा सुपरसोनिक गति में संक्रमण और उस पर उड़ान भरने की कठिनाई के बारे में एक मनोवैज्ञानिक धारणा के रूप में बनाई गई थी। ऐसे बयान भी थे कि यह आम तौर पर असंभव था, खासकर जब से ऐसी मान्यताओं और बयानों के लिए पूर्वापेक्षाएँ काफी विशिष्ट थीं।

हालाँकि, सबसे पहले चीज़ें...

वायुगतिकी में, एक और शब्द है जो इस प्रवाह में चलने वाले और सुपरसोनिक होने की प्रवृत्ति वाले शरीर के वायु प्रवाह के साथ बातचीत की प्रक्रिया का काफी सटीक वर्णन करता है। यह लहर संकट. यह वह है जो कुछ बुरे काम करता है जो परंपरागत रूप से अवधारणा से जुड़े हुए हैं ध्वनि अवरोध.

तो संकट के बारे में कुछ :-)। किसी भी विमान में ऐसे हिस्से होते हैं जिनके चारों ओर हवा का प्रवाह उड़ान के दौरान समान नहीं हो सकता है। आइए, उदाहरण के लिए, एक पंख, या यों कहें कि एक साधारण क्लासिक लें सबसोनिक प्रोफाइल.

लिफ्ट कैसे उत्पन्न होती है इसके बुनियादी ज्ञान से, हम अच्छी तरह से जानते हैं कि प्रोफ़ाइल की ऊपरी घुमावदार सतह की आसन्न परत में प्रवाह की गति अलग है। जहां प्रोफ़ाइल अधिक उत्तल है, यह समग्र प्रवाह वेग से अधिक है, फिर, जब प्रोफ़ाइल चपटी होती है, तो यह कम हो जाती है।

जब पंख प्रवाह में ध्वनि की गति के करीब गति से चलता है, तो एक क्षण आ सकता है जब ऐसे उत्तल क्षेत्र में, उदाहरण के लिए, वायु परत की गति, जो पहले से ही प्रवाह की कुल गति से अधिक है, बन जाती है सोनिक और यहां तक ​​कि सुपरसोनिक भी।

स्थानीय आघात तरंग जो तरंग संकट के दौरान ट्रांसोनिक्स में घटित होती है।

आगे प्रोफ़ाइल के साथ, यह गति कम हो जाती है और कुछ बिंदु पर फिर से सबसोनिक हो जाती है। लेकिन, जैसा कि हमने ऊपर कहा, एक सुपरसोनिक प्रवाह जल्दी से धीमा नहीं हो सकता है, इसलिए इसका उद्भव होता है सदमे की लहर.

इस तरह के झटके सुव्यवस्थित सतहों के विभिन्न क्षेत्रों में दिखाई देते हैं, और शुरू में वे काफी कमजोर होते हैं, लेकिन उनकी संख्या बड़ी हो सकती है, और समग्र प्रवाह गति में वृद्धि के साथ, सुपरसोनिक क्षेत्र बढ़ते हैं, झटके "मजबूत हो जाते हैं" और स्थानांतरित हो जाते हैं प्रोफ़ाइल का पिछला किनारा. बाद में, प्रोफ़ाइल की निचली सतह पर वही शॉक तरंगें दिखाई देती हैं।

विंग प्रोफाइल के चारों ओर पूर्ण सुपरसोनिक प्रवाह।

इस सब का क्या मतलब है? यहाँ क्या है. पहला– यह महत्वपूर्ण है वायुगतिकीय खिंचाव में वृद्धिट्रांसोनिक गति सीमा में (लगभग M=1, कम या ज्यादा)। यह प्रतिरोध इसके किसी एक घटक में तीव्र वृद्धि के कारण बढ़ता है - तरंग प्रतिरोध. वही बात जो हमने पहले सबसोनिक गति पर उड़ानों पर विचार करते समय ध्यान में नहीं रखी थी।

जैसा कि मैंने ऊपर कहा, सुपरसोनिक प्रवाह की मंदी के दौरान कई शॉक वेव्स (या शॉक वेव्स) बनाने के लिए, ऊर्जा बर्बाद होती है, और इसे विमान की गति की गतिज ऊर्जा से लिया जाता है। यानी, विमान बस धीमा हो जाता है (और बहुत ध्यान देने योग्य!)। यह वही है तरंग प्रतिरोध.

इसके अलावा, शॉक वेव्स, उनमें प्रवाह की तीव्र मंदी के कारण, उनके पीछे की सीमा परत को अलग करने और इसे लैमिनर से अशांत में बदलने में योगदान करती हैं। इससे वायुगतिकीय खिंचाव और बढ़ जाता है।

विभिन्न मच संख्याओं पर प्रोफ़ाइल की सूजन, स्थानीय सुपरसोनिक क्षेत्र, अशांत क्षेत्र।

दूसरा. विंग प्रोफ़ाइल पर स्थानीय सुपरसोनिक ज़ोन की उपस्थिति और बढ़ती प्रवाह गति के साथ प्रोफ़ाइल के पूंछ भाग में उनकी आगे की शिफ्ट के कारण, और इस प्रकार, प्रोफ़ाइल पर दबाव वितरण पैटर्न में परिवर्तन, वायुगतिकीय बलों के अनुप्रयोग का बिंदु (केंद्र) दबाव का) भी अनुगामी किनारे की ओर स्थानांतरित हो जाता है। परिणाम स्वरूप ऐसा प्रतीत होता है गोता लगाने का क्षणविमान के द्रव्यमान के केंद्र के सापेक्ष, जिससे उसकी नाक नीचे हो गई।

इस सबका परिणाम क्या होता है... वायुगतिकीय खिंचाव में काफी तेज वृद्धि के कारण, विमान को ध्यान देने योग्य आवश्यकता होती है इंजन पावर रिजर्वट्रांसोनिक क्षेत्र को पार करने और वास्तविक सुपरसोनिक ध्वनि तक पहुंचने के लिए।

तरंग कर्षण में वृद्धि के कारण ट्रांसोनिक्स (तरंग संकट) में वायुगतिकीय कर्षण में तेज वृद्धि। सीडी - प्रतिरोध गुणांक।

आगे। डाइविंग मोमेंट की घटना के कारण पिच नियंत्रण में कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं। इसके अलावा, सदमे तरंगों के साथ स्थानीय सुपरसोनिक क्षेत्रों के उद्भव से जुड़ी प्रक्रियाओं की अव्यवस्था और असमानता के कारण, नियंत्रण कठिन हो जाता है. उदाहरण के लिए, रोल में, बाएँ और दाएँ तल पर विभिन्न प्रक्रियाओं के कारण।

इसके अलावा, स्थानीय अशांति के कारण अक्सर काफी तीव्र कंपन भी होता है।

सामान्यतः सुखों का एक पूरा समुच्चय जिसे कहा जाता है लहर संकट. लेकिन, सच्चाई यह है कि सुपरसोनिक गति प्राप्त करने के लिए विशिष्ट सबसोनिक विमान (मोटी सीधी पंख प्रोफ़ाइल के साथ) का उपयोग करते समय वे सभी घटित होते हैं (था, ठोस :-))।

प्रारंभ में, जब अभी तक पर्याप्त ज्ञान नहीं था, और सुपरसोनिक तक पहुंचने की प्रक्रियाओं का व्यापक अध्ययन नहीं किया गया था, इस सेट को लगभग घातक रूप से दुर्गम माना जाता था और इसे कहा जाता था ध्वनि अवरोध(या सुपरसोनिक बैरियर, यदि आप चाहते हैं:-))।

पारंपरिक पिस्टन विमानों पर ध्वनि की गति पर काबू पाने की कोशिश करते समय कई दुखद घटनाएं हुई हैं। तेज़ कंपन के कारण कभी-कभी संरचनात्मक क्षति हो जाती है। विमानों में आवश्यक त्वरण के लिए पर्याप्त शक्ति नहीं थी। क्षैतिज उड़ान में प्रभाव के कारण यह असंभव था, जिसकी प्रकृति भी वैसी ही है लहर संकट.

इसलिए, तेजी लाने के लिए गोता लगाया गया। लेकिन यह बहुत घातक हो सकता था। लहर संकट के दौरान दिखाई देने वाले गोता लगाने के क्षण ने गोता लगाने को लंबा कर दिया, और कभी-कभी इससे बाहर निकलने का कोई रास्ता नहीं था। आख़िरकार, नियंत्रण बहाल करने और लहर संकट को खत्म करने के लिए गति को कम करना आवश्यक था। लेकिन गोता लगाकर ऐसा करना बेहद कठिन (यदि असंभव नहीं) है।

27 मई, 1943 को तरल रॉकेट इंजन के साथ प्रसिद्ध प्रायोगिक लड़ाकू विमान बीआई-1 का क्षैतिज उड़ान से गोता लगाना यूएसएसआर में आपदा के मुख्य कारणों में से एक माना जाता है। अधिकतम उड़ान गति के लिए परीक्षण किए गए, और डिजाइनरों के अनुमान के अनुसार, हासिल की गई गति 800 किमी/घंटा से अधिक थी। जिसके बाद गोता लगाने में देरी हुई, जिससे विमान उबर नहीं पाया.

प्रायोगिक लड़ाकू बीआई-1।

हमारे समय में लहर संकटपहले से ही काफी अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है और काबू पाया जा रहा है ध्वनि अवरोध(यदि आवश्यक हो :-)) कठिन नहीं है। उन हवाई जहाजों पर जो काफी तेज़ गति से उड़ान भरने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उनके उड़ान संचालन को सुविधाजनक बनाने के लिए कुछ डिज़ाइन समाधान और प्रतिबंध लागू किए जाते हैं।

जैसा कि ज्ञात है, तरंग संकट एक के करीब एम संख्या से शुरू होता है। इसलिए, लगभग सभी सबसोनिक जेट एयरलाइनर (विशेष रूप से यात्री वाले) की उड़ान होती है एम की संख्या पर सीमा. आमतौर पर यह 0.8-0.9M के क्षेत्र में होता है। पायलट को इस पर निगरानी रखने का निर्देश दिया गया है. इसके अलावा, कई विमानों पर, जब सीमा स्तर पहुंच जाता है, जिसके बाद उड़ान की गति कम करनी पड़ती है।

लगभग सभी विमान कम से कम 800 किमी/घंटा और उससे अधिक की गति से उड़ान भरते हैं स्वेप्ट विंग(कम से कम अग्रणी किनारे पर :-))। यह आपको आक्रामक शुरुआत में देरी करने की अनुमति देता है लहर संकट M=0.85-0.95 के अनुरूप गति तक।

स्वेप्ट विंग. मूल क्रिया.

इस प्रभाव का कारण काफी सरलता से समझाया जा सकता है। एक सीधे पंख पर, गति V के साथ हवा का प्रवाह लगभग एक समकोण पर पहुंचता है, और एक घुमावदार पंख (स्वीप कोण χ) पर एक निश्चित ग्लाइडिंग कोण β पर होता है। वेग V को सदिश रूप से दो प्रवाहों में विघटित किया जा सकता है: Vτ और Vn।

प्रवाह Vτ विंग पर दबाव वितरण को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन प्रवाह Vn करता है, जो विंग के भार-वहन गुणों को सटीक रूप से निर्धारित करता है। और यह स्पष्ट रूप से कुल प्रवाह वी के परिमाण में छोटा है। इसलिए, एक स्वेप्ट विंग पर, एक लहर संकट की शुरुआत और वृद्धि तरंग प्रतिरोधसमान फ्री-स्ट्रीम गति पर सीधे विंग की तुलना में काफी देर से होता है।

प्रायोगिक लड़ाकू E-2A (MIG-21 का पूर्ववर्ती)। विशिष्ट स्वेप्ट विंग।

स्वेप्ट विंग के संशोधनों में से एक विंग था सुपरक्रिटिकल प्रोफाइल(उसका उल्लेख किया)। यह लहर संकट की शुरुआत को उच्च गति में स्थानांतरित करना भी संभव बनाता है, और इसके अलावा, यह दक्षता में वृद्धि करना संभव बनाता है, जो यात्री एयरलाइनरों के लिए महत्वपूर्ण है।

सुपरजेट 100. सुपरक्रिटिकल प्रोफ़ाइल के साथ स्वेप्ट विंग।

यदि विमान मार्ग के लिए अभिप्रेत है ध्वनि अवरोध(गुजर रहा है और लहर संकटभी :-)) और सुपरसोनिक उड़ान, यह आमतौर पर हमेशा कुछ डिज़ाइन सुविधाओं में भिन्न होती है। विशेष रूप से, यह आमतौर पर होता है पतले पंख और नुकीले किनारों वाला एपेनेज प्रोफाइल(हीरे के आकार या त्रिकोणीय सहित) और योजना में एक निश्चित पंख का आकार (उदाहरण के लिए, अतिप्रवाह के साथ त्रिकोणीय या समलम्बाकार, आदि)।

सुपरसोनिक मिग-21. अनुयायी ई-2ए. एक विशिष्ट डेल्टा विंग.

एमआईजी-25. सुपरसोनिक उड़ान के लिए डिज़ाइन किए गए एक विशिष्ट विमान का एक उदाहरण। पतले पंख और पूंछ प्रोफाइल, तेज किनारे। समलम्बाकार पंख. प्रोफ़ाइल

लौकिक पारित करना ध्वनि अवरोध, अर्थात्, ऐसे विमान सुपरसोनिक गति में परिवर्तित होते हैं इंजन का आफ्टरबर्नर संचालनवायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि के कारण, और निश्चित रूप से, क्षेत्र से शीघ्रता से गुजरने के लिए लहर संकट. और इस संक्रमण के क्षण को अक्सर किसी भी तरह से महसूस नहीं किया जाता है (मैं दोहराता हूं :-)) या तो पायलट द्वारा (उसे केवल कॉकपिट में ध्वनि दबाव के स्तर में कमी का अनुभव हो सकता है), या किसी बाहरी पर्यवेक्षक द्वारा, यदि , निःसंदेह, वह इसका निरीक्षण कर सकता था :-)।

हालाँकि, यहाँ बाहरी पर्यवेक्षकों से जुड़ी एक और ग़लतफ़हमी का उल्लेख करना उचित है। निश्चित रूप से कई लोगों ने इस तरह की तस्वीरें देखी हैं, जिनके नीचे कैप्शन लिखा है कि यही वह क्षण है जब विमान पर विजय प्राप्त करता है ध्वनि अवरोध, तो बोलने के लिए, दृष्टिगत रूप से।

प्रांटल-ग्लोर्ट प्रभाव। इसमें ध्वनि अवरोध को तोड़ना शामिल नहीं है।

पहले तो, हम पहले से ही जानते हैं कि इस तरह की कोई ध्वनि बाधा नहीं है, और सुपरसोनिक में संक्रमण किसी असाधारण चीज़ (धमाके या विस्फोट सहित) के साथ नहीं होता है।

दूसरे. हमने फोटो में जो देखा वह तथाकथित है प्रांटल-ग्लोर्ट प्रभाव. मैं उसके बारे में पहले ही लिख चुका हूं. इसका सुपरसोनिक में परिवर्तन से कोई सीधा संबंध नहीं है। यह सिर्फ इतना है कि उच्च गति पर (सबसोनिक, वैसे :-)) विमान, हवा के एक निश्चित द्रव्यमान को अपने सामने ले जाता है, इसके पीछे एक निश्चित मात्रा में हवा बनाता है विरलन क्षेत्र. उड़ान के तुरंत बाद, यह क्षेत्र पास के प्राकृतिक स्थान से हवा से भरना शुरू हो जाता है। आयतन में वृद्धि और तापमान में भारी गिरावट।

अगर हवा मैं नमीपर्याप्त है और तापमान आसपास की हवा के ओस बिंदु से नीचे चला जाता है नमी संघननजलवाष्प से कोहरे के रूप में, जो हमें दिखाई देता है। जैसे ही स्थितियाँ मूल स्तर पर बहाल हो जाती हैं, यह कोहरा तुरंत गायब हो जाता है। यह पूरी प्रक्रिया काफी अल्पकालिक है.

उच्च ट्रांसोनिक गति पर इस प्रक्रिया को स्थानीय द्वारा सुगम बनाया जा सकता है सदमे की लहरेंमैं, कभी-कभी विमान के चारों ओर एक कोमल शंकु जैसा कुछ बनाने में मदद करता हूं।

उच्च गति इस घटना को बढ़ावा देती है, हालाँकि, यदि हवा में नमी पर्याप्त है, तो यह काफी कम गति पर हो सकती है (और होती है)। उदाहरण के लिए, जलाशयों की सतह के ऊपर। वैसे, इस प्रकृति की अधिकांश खूबसूरत तस्वीरें एक विमानवाहक पोत पर, यानी काफी आर्द्र हवा में ली गई थीं।

इस तरह से ये कार्य करता है। बेशक, फ़ुटेज बढ़िया है, दृश्य शानदार है :-), लेकिन यह बिल्कुल वैसा नहीं है जैसा इसे अक्सर कहा जाता है। इसका इससे कोई लेना-देना नहीं है (और) सुपरसोनिक बैरियरवही:-))। और मुझे लगता है कि यह अच्छा है, अन्यथा इस तरह की फोटो और वीडियो लेने वाले पर्यवेक्षक शायद खुश नहीं होंगे। सदमे की लहर, क्या आप जानते हैं:-)…

निष्कर्ष में, एक वीडियो है (मैंने पहले ही इसका उपयोग किया है), जिसके लेखक सुपरसोनिक गति से कम ऊंचाई पर उड़ रहे विमान से सदमे की लहर का प्रभाव दिखाते हैं। निःसंदेह, वहां कुछ अतिशयोक्ति है :-), लेकिन सामान्य सिद्धांत स्पष्ट है। और फिर से प्रभावशाली :-)…

यह सभी आज के लिए है। लेख को अंत तक पढ़ने के लिए धन्यवाद :-)। अगली बार तक...

तस्वीरें क्लिक करने योग्य हैं.

(कभी-कभी शरीर के आकार के आधार पर एक से अधिक)। बाईं ओर की तस्वीर मॉडल के धड़ की नोक पर, पंख के आगे और पीछे के किनारों पर और मॉडल के पिछले सिरे पर बनी शॉक तरंगों को दिखाती है।

शॉक वेव फ्रंट पर (जिसे कभी-कभी शॉक वेव भी कहा जाता है), जिसकी मोटाई बहुत कम होती है (एक मिलीमीटर का अंश), प्रवाह के गुणों में कार्डिनल परिवर्तन लगभग अचानक होते हैं - शरीर के सापेक्ष इसकी गति कम हो जाती है और सबसोनिक हो जाती है, प्रवाह में दबाव और गैस का तापमान अचानक बढ़ जाता है। प्रवाह की गतिज ऊर्जा का एक भाग गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। ये सभी परिवर्तन सुपरसोनिक प्रवाह की गति जितनी अधिक होगी। हाइपरसोनिक गति (मैक संख्या = 5 और अधिक) पर, गैस का तापमान कई हजार केल्विन तक पहुंच जाता है, जो ऐसी गति से चलने वाले वाहनों के लिए गंभीर समस्याएं पैदा करता है (उदाहरण के लिए, कोलंबिया शटल 1 फरवरी, 2003 को थर्मल सुरक्षात्मक क्षति के कारण ढह गया था) उड़ान के दौरान जो गोला गिरा)

शॉक वेव का अगला भाग, जैसे-जैसे उपकरण से दूर जाता है, धीरे-धीरे लगभग नियमित शंक्वाकार आकार लेता है, शंकु के शीर्ष से बढ़ती दूरी के साथ इसके पार दबाव कम हो जाता है, और शॉक वेव एक ध्वनि तरंग में बदल जाती है। शंकु के अक्ष और जेनरेट्रिक्स के बीच का कोण α (\displaystyle \alpha )संबंध द्वारा मैक संख्या से संबंधित

जब यह तरंग, उदाहरण के लिए, पृथ्वी पर स्थित एक पर्यवेक्षक तक पहुँचती है, तो उसे विस्फोट के समान एक तेज़ ध्वनि सुनाई देती है। एक आम ग़लतफ़हमी यह है कि यह विमान के ध्वनि की गति तक पहुँचने, या "ध्वनि अवरोध को तोड़ने" का परिणाम है। वास्तव में, इस समय पर्यवेक्षक के पास से एक शॉक वेव गुजरती है, जो लगातार सुपरसोनिक गति से चलने वाले विमान के साथ चलती है। आमतौर पर, "पॉप" के तुरंत बाद, पर्यवेक्षक विमान के इंजनों की गड़गड़ाहट सुन सकता है, जो तब तक नहीं सुनाई देती है जब तक कि शॉक वेव नहीं गुजरती है, क्योंकि विमान अपने द्वारा की जाने वाली ध्वनियों की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहा है। एक बहुत ही समान अवलोकन सबसोनिक उड़ान के दौरान होता है - उच्च ऊंचाई (1 किमी से अधिक) पर पर्यवेक्षक के ऊपर उड़ने वाला एक विमान नहीं सुना जाता है, या बल्कि हम इसे देरी से सुनते हैं: ध्वनि स्रोत की दिशा दिशा के साथ मेल नहीं खाती है जमीन से एक पर्यवेक्षक के लिए दृश्यमान विमान तक।

एक समान घटना तोपखाने की आग के दौरान देखी जा सकती है: बंदूक के सामने कई किलोमीटर दूर एक पर्यवेक्षक पहले एक शॉट की चमक देख सकता है, और थोड़ी देर बाद एक उड़ने वाले गोले की "गड़गड़ाहट" सुन सकता है (और उसके कुछ सेकंड बाद, यह जो शोर पैदा करता है)।

लहर संकट

तरंग संकट एक विमान के चारों ओर हवा के प्रवाह की प्रकृति में बदलाव है क्योंकि उड़ान की गति ध्वनि की गति के करीब पहुंचती है, साथ ही, एक नियम के रूप में, विमान की वायुगतिकीय विशेषताओं में गिरावट - ड्रैग में वृद्धि, में कमी लिफ्ट, कंपन की उपस्थिति, आदि।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ही, लड़ाकू विमानों की गति ध्वनि की गति के करीब पहुंचने लगी थी। उसी समय, पायलटों ने कभी-कभी अधिकतम गति से उड़ान भरते समय अपनी मशीनों के साथ होने वाली, उस समय समझ से बाहर और खतरनाक घटनाओं का निरीक्षण करना शुरू कर दिया। अमेरिकी वायु सेना के एक पायलट की अपने कमांडर जनरल अर्नोल्ड के लिए एक भावनात्मक रिपोर्ट संरक्षित की गई है:

सर, हमारे विमान पहले से ही बहुत सख्त हैं। यदि इससे भी अधिक गति वाली गाड़ियाँ सामने आएँ तो हम उन्हें उड़ा नहीं सकेंगे। पिछले सप्ताह मैंने अपनी मस्टैंग से एक मी-109 को गिरा दिया। मेरा विमान वायवीय हथौड़े की तरह हिल गया और पतवारों की आज्ञा का पालन करना बंद कर दिया। मैं उसे उसके गोते से बाहर नहीं निकाल सका। ज़मीन से केवल तीन सौ मीटर की दूरी पर, मुझे कार को समतल करने में कठिनाई हो रही थी...

युद्ध के बाद, जब कई विमान डिजाइनरों और परीक्षण पायलटों ने मनोवैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण निशान - ध्वनि की गति - तक पहुंचने के लिए लगातार प्रयास किए, तो ये अजीब घटनाएं आदर्श बन गईं, और इनमें से कई प्रयास दुखद रूप से समाप्त हो गए। इसने रहस्यवाद से रहित अभिव्यक्ति "ध्वनि अवरोध" (फ्रेंच मुर डु बेटा, जर्मन शाल्मौएर - ध्वनि दीवार) को जन्म दिया। निराशावादियों ने तर्क दिया कि इस सीमा को पार नहीं किया जा सकता, हालाँकि उत्साही लोगों ने अपनी जान जोखिम में डालकर बार-बार ऐसा करने की कोशिश की। सुपरसोनिक गैस गति के बारे में वैज्ञानिक विचारों के विकास ने न केवल "ध्वनि अवरोध" की प्रकृति की व्याख्या करना संभव बना दिया है, बल्कि इस पर काबू पाने के साधन भी खोजना संभव बना दिया है।

किसी विमान के धड़, पंख और पूंछ के चारों ओर सबसोनिक प्रवाह के दौरान, स्थानीय प्रवाह त्वरण के क्षेत्र उनकी आकृति के उत्तल खंडों पर दिखाई देते हैं। जब किसी विमान की उड़ान गति ध्वनि की गति के करीब पहुंचती है, तो प्रवाह त्वरण के क्षेत्रों में हवा की गति की स्थानीय गति ध्वनि की गति से थोड़ी अधिक हो सकती है (चित्र 1ए)। त्वरण क्षेत्र को पार करने के बाद, प्रवाह धीमा हो जाता है, एक शॉक वेव के अपरिहार्य गठन के साथ (यह सुपरसोनिक प्रवाह की एक संपत्ति है: सुपरसोनिक से सबसोनिक गति में संक्रमण हमेशा असंतत रूप से होता है - एक शॉक वेव के गठन के साथ)। इन शॉक तरंगों की तीव्रता छोटी होती है - उनके अग्र भाग पर दबाव कम होता है, लेकिन वे वाहन की सतह पर विभिन्न बिंदुओं पर एक साथ बड़ी संख्या में दिखाई देते हैं, और साथ में वे इसके चारों ओर प्रवाह की प्रकृति को तेजी से बदलते हैं, इसकी उड़ान विशेषताओं में गिरावट के साथ: पंख की लिफ्ट कम हो जाती है, वायु पतवार और एलेरॉन अपनी प्रभावशीलता खो देते हैं, वाहन बेकाबू हो जाता है, और यह सब बेहद अस्थिर होता है, और मजबूत कंपन होता है। इस घटना को कहा जाता है लहर संकट. जब वाहन की गति सुपरसोनिक (> 1) हो जाती है, तो प्रवाह फिर से स्थिर हो जाता है, हालांकि इसका चरित्र मौलिक रूप से बदल जाता है (छवि 1 बी)।

अपेक्षाकृत मोटे प्रोफ़ाइल वाले पंखों के लिए, लहर संकट की स्थिति में दबाव का केंद्र तेजी से पीछे की ओर स्थानांतरित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप विमान की नाक "भारी" हो जाती है। ऐसे पंख वाले पिस्टन सेनानियों के पायलट, अधिकतम शक्ति पर उच्च ऊंचाई से गोता लगाते समय अधिकतम गति तक पहुंचने की कोशिश करते हुए, "ध्वनि अवरोध" के पास पहुंचने पर, एक लहर संकट का शिकार हो गए - एक बार इसमें प्रवेश करने के बाद, बाहर निकलना असंभव था गति को कम किए बिना गोता लगाना, जो बदले में गोता लगाना बहुत कठिन होता है। घरेलू विमानन के इतिहास में क्षैतिज उड़ान से गोता लगाने का सबसे प्रसिद्ध मामला अधिकतम गति पर बीआई -1 रॉकेट का परीक्षण करते समय बखचिवंदझी आपदा है। सीधे पंखों वाले द्वितीय विश्व युद्ध के सर्वश्रेष्ठ सेनानियों, जैसे कि पी-51 मस्टैंग या मी-109, ने 700-750 किमी/घंटा की गति से उच्च ऊंचाई पर लहर संकट का अनुभव किया। वहीं, उसी अवधि के मेसर्सचमिट मी.262 और मी.163 जेट विमानों में स्वेप्ट पंख थे, जिसकी बदौलत वे बिना किसी समस्या के 800 किमी/घंटा से अधिक की गति तक पहुंच सकते थे। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्षैतिज उड़ान में पारंपरिक प्रोपेलर वाला विमान ध्वनि की गति के करीब गति तक नहीं पहुंच सकता है, क्योंकि प्रोपेलर ब्लेड तरंग संकट क्षेत्र में प्रवेश करते हैं और विमान की तुलना में बहुत पहले दक्षता खो देते हैं। कृपाण के आकार के ब्लेड वाले सुपरसोनिक प्रोपेलर इस समस्या को हल कर सकते हैं, लेकिन फिलहाल ऐसे प्रोपेलर तकनीकी रूप से बहुत जटिल और बहुत शोर वाले हैं, इसलिए इनका उपयोग व्यवहार में नहीं किया जाता है।

ध्वनि की गति (800 किमी/घंटा से अधिक) के काफी करीब उड़ान की गति वाले आधुनिक सबसोनिक विमान आमतौर पर घुमावदार पंखों और पतली प्रोफ़ाइल पूंछ सतहों के साथ डिजाइन किए जाते हैं, जो उस गति को अनुमति देता है जिस पर लहर संकट उच्च मूल्यों की ओर स्थानांतरित होना शुरू होता है। सुपरसोनिक विमान, जिन्हें सुपरसोनिक गति प्राप्त करते समय तरंग संकट के एक खंड से गुजरना पड़ता है, उनके डिजाइन में सबसोनिक से अंतर होता है, जो सुपरसोनिक वायु प्रवाह की विशेषताओं और सुपरसोनिक उड़ान की स्थितियों में उत्पन्न होने वाले भार का सामना करने की आवश्यकता दोनों से जुड़ा होता है। लहर संकट, विशेष रूप से - हीरे के आकार या त्रिकोणीय प्रोफ़ाइल के साथ विंग योजना में त्रिकोणीय।