Почему преодоление самолетом звукового барьера сопровождается взрывоподобным хлопком? И что такое «звуковой барьер»?

Рисунок А.Венедюхина

С «хлопком» происходит недоразумение, вызванное неверным пониманием термина «звуковой барьер». Этот «хлопок» правильно называть «звуковым ударом». Самолет, движущийся со сверхзвуковой скоростью, создает в окружающем воздухе ударные волны, скачки воздушного давления. Упрощенно эти волны можно представить себе в виде сопровождающего полет самолета конуса, с вершиной, как бы привязанной к носовой части фюзеляжа, а образующими, направленными против движения самолета и распространяющимися довольно далеко, например до поверхности земли.

Когда граница этого воображаемого конуса, обозначающая фронт основной звуковой волны, достигает уха человека, то резкий скачок давления воспринимается на слух как хлопок. Звуковой удар, как привязанный, сопровождает весь полет самолета, при условии что самолет движется достаточно быстро, пусть и с постоянной скоростью. Хлопком же кажется проход основной волны звукового удара над фиксированной точкой поверхности земли, где, например, находится слушатель.

Другими словами, если бы сверхзвуковой самолет с постоянной, но сверхзвуковой скоростью принялся летать над слушателем туда-сюда, то хлопок слышался бы каждый раз, спустя некоторое время после пролета самолета над слушателем на достаточно близком расстоянии.

А «звуковым барьером» в аэродинамике называют резкий скачок воздушного сопротивления, возникающий при достижении самолетом некоторой пограничной скорости, близкой к скорости звука. При достижении этой скорости характер обтекания самолета воздушным потоком меняется кардинальным образом, что в свое время сильно затрудняло достижение сверхзвуковых скоростей. Обычный, дозвуковой, самолет не способен устойчиво лететь быстрее звука, как бы его ни разгоняли, — он просто потеряет управление и развалится.

Для преодоления звукового барьера ученым пришлось разработать крыло со специальным аэродинамическим профилем и придумать другие ухищрения. Интересно, что пилот современного сверхзвукового самолета хорошо чувствует «преодоление» своим летательным аппаратом звукового барьера: при переходе на сверхзвуковое обтекание ощущается «аэродинамический удар» и характерные «скачки» в управляемости. Вот только с «хлопками» на земле эти процессы напрямую не связаны.

Ответил: Александр Венедюхин


69
Показать комментарии (69)
Свернуть комментарии (69)

  • Injener  | 20.05.2006 | 14:17 Ответить
    НОУ КОМЕНТС.
    Ответить
    • dpi > Injener | 01.09.2007 | 16:21 Ответить
      Если Injener прочитал творение Александра Венедюхина и у него NO COMMENTS, тогда не удивительно, что самолеты, спроектированными подобными Injener'ами периодически падают.
      Наиболее толковый пост, на мой взгляд - это пост Оборотня, хотя, как мне кажется он должен писаться werwolF. Жаль, что он в конце, поэтому повторю его здесь
      24.08.2007 14:26 | werwolw
      рассуждения интересны.теории восхитительны. опыт показывает: если самолет преодолевает звуковой барьер в непосредственной видимости наблюдателя-слушателя, "хлопок" есть. при достаточной близости от самолета, когда барьер преодолевается на низкой высоте, хлопок очень громкий. в случае когда самолет виден наблюдателю после преодоления "звукового барьера", никаких хлопков нет. есть сначала вид самолета, а потом, с некоторой задержкой по времени, появляется звук.обычный рев турбин. соответственно из опыта видно что хлопок происходит однократно. именно в момент превышения самолетом скорости звука. Точнее двукратно. При переходе на сверхзвуковую и на дозвуковую скорости.

      И это чистая правда. Так что теории Венедюхина, ЦИТИРУЮ:
      "если бы сверхзвуковой самолет с постоянной, но сверхзвуковой скоростью принялся летать над слушателем туда-сюда, то хлопок слышался бы каждый раз, спустя некоторое время после пролета самолета над слушателем на достаточно близком расстоянии" место сами понимаете где.
      Рисунок г.Венедюхина хорошо объясняет, почему сначала самолет над нами пролетит, а потом мы слышим звук его турбин, винтов и т.п. - но ниом образом не имеет отношения к преодолению звукового барьера.
      Вместо этого левого рисунка лучше посмотреть что-нибудь типа
      http://archive.fanstudio.ru/?open=photo&aid=156&fid=2744

      Лично мне кажется, что происходит все примерно так:
      - в момент преодоления звукового барьера самолет своим носом раздвигает молекулы воздуха так быстро, придает им такое ускорение, что они не успевают сомкнуться - поэтому в этот момент и создается конусообразная область низкого давления. В этой области как раз и начинается конденсация, скорее всего, воды. И именно этот момент и зафиксирован на фото по указанному адресу. Маловероятно, но вовсе не исключено, что начинается конденсация и других газов, в т.ч. азота и кислорода. Да-да, не надо смеяться - это надо проверять расчетами - а для начала экспериментально определить температуру и давление в этих областях. Но это не момент образования ударной волны.
      Ударная волна образуется долями секунды позже, когда в образовавшиеся области низкого давления со всех сторон устремится воздух, фронты которого, двигаются навстречу друг другу и, столкнувшись, создают пресловутый "звуковой удар".
      Часть молекул воздуха увлекается за самолетом и двигаясь тоже со свехзвуковой скоростью, препятствует в дальнейшем образованию столь значительных по объему областей низкого давления.
      (с) Дубровский П.И. При цитировании ссылка обязательна.
      Ответить
      • Roman1971 > dpi | 20.01.2009 | 22:54 Ответить
        Цитата: "Маловероятно, но вовсе не исключено, что начинается конденсация и других газов, в т.ч. азота и кислорода."
        Скорее всего, что исключено.
        Критическая температура Азота -146,95C, а Кислорода -118.
        Для того чтобы они конденсировались, необходимо чтобы температура упала ниже этих значений. Мне представляется, что это слишком низкие значение, в реальности температура падает незначительно - на несколько десятков градусов.
        Ответить
      • Bartog > dpi | 20.01.2010 | 15:42 Ответить
        Если посмотреть сюда:
        http://www.youtube.com/watch?v=sph44YimIxM
        Видно что конус паров такой красивой формы возникает вокруг самолёта и держится возле фюзеляжа постоянно, а не в момент "перехода". Кстати на видео вообще движение на дозвуковой скорости. Из чего следует что этот эффект вообще никоим образом не имеет отношения к преодолению скорости звука.
        Ответить
  • Irbis  | 23.05.2006 | 18:17 Ответить
    стоит добавить, что хлопок на земле обычно слышится двойной, так как после волны повышенного давления идет волна разрежения, условно распространяющеся с хвоста самолета.
    А звуковой барьер в аэродинамике связан с ростом сопротивления при приближении к скорости звука, а его преодоление сопровождается потерей эффективности органов управления и появление момента на пикирование, так что говорить о том что обычный самолет развалится врядли корректно.
    Ответить
  • Tolerance  | 26.05.2006 | 12:55 Ответить
    Что-то в этом объяснении мне не нравится.. а как же на счет прохождения звукового барьера над жилыми массивами когда вылетают все окна.. или я точно видел видео ролик где показано как рядом с авианосцем самолет проходит скорость звука и появляется видимый след в виде конуса который потом исчезает.. а не следует за самолетом постоянно..
    Ответить
    • algen > Tolerance | 14.09.2006 | 19:10 Ответить
      На самом деле этот самолет уже летел со сверхзвуковой скоростью - отсюда и конус. А появление конуса и его исчезновение связано с неоднородностями влажности и температуры воздуха. При некоторых их значениях пар в воздухе, попадая в ударную волну, конденсируется. В эти моменты можно видеть конус.
      Ответить
      • Mutagen > algen | 15.09.2006 | 10:18 Ответить
        Да просто 'видимость' этого конуса зависит от угла под которым вы на него смотрите - если вы смотрите перпендикулярно - то вы его не видите, если же вдоль уплотнения - то видите очень хорошо.

        На кадрах военных лет хорошо можно различить расходящиеся концентрические окружности от взрывов брошенных бомб - именно от угла зрения зависит то, что в этомслучае мы видим именно окружности а не сферы ;-))
        Ответить
      • dpi > algen | 01.09.2007 | 16:35 Ответить
        Как говорил преподаватель Фроси Бурлаковой из к/ф Приходите завтра, все Ваши рассуждения - РЕНИКСА. Попросту говоря, чушь. Например, почему это пар, попадая в ударную волну, конденсируется? В силу каких таких законов?
        Ответить
  • Libov  | 30.06.2006 | 05:10 Ответить
    Для понятия как происходит весь процесс движения самолета
    на сверхзвуковой скорости, можно обратиться к простой модели.
    Практически тот же эффект возникает, когда кораблик движется по воде.
    Взгляните на него. От носа судна всегда идет волна.
    Если скорость кораблика больше чем скорость распространения волн по поверхности воды то Вы увидете, как раз ту картину, что и происходит в воздухе, при пролете самолета. Можно проэксперементировать с любым движущимся предметом в воде. На любой скорости - и понять в принципе - как Все ЭТО происходит.
    А вот "хлопок" - это как раз и есть берег. Волна накатывает на берег
    Ответить
    • Mutagen > Libov | 15.09.2006 | 10:20 Ответить
      Отличная аналогия! Интересно - а как насчет скачка сопротивления при превышении скорости распространения волн - имеет место быть?
      Ответить
    • NebuChadNezZaR > Libov | 18.09.2006 | 14:00 Ответить
      Я не понял: Вы считаете, что хлопок единственный или постоянный на всём пути, для всех слушателей?
      Если постоянный, то я не согласен. Эти волны присутствуют при любой скорости, следовательно, на берегу мы слышим обычный звук летящего самолёта. А вот "хлопок" - это есть одиночное явление, только в момент преодоления звукового барьера.
      Ответить
      • censored > NebuChadNezZaR | 21.09.2006 | 19:21 Ответить
        хлопок есть всегда, когда скорость самолета больше либо равна скорости звука. громкость этого хлопка сильно зависит от расстояния до самолета (если его скорость постоянна).
        если до вас доходит конус звукового фронта в той части, где самолет преодолевал звуковой барьер (или, что то же самое, летел со скоростью звука), то хлопок действительно наиболее сильный. связано это с тем, что ударная волна, отражаемая от самолета, наслаивалась на предыдущую и амплитуда колебания давления в этом месте особенно велика.
        Ответить
        • NebuChadNezZaR > censored | 24.10.2006 | 16:53 Ответить
          Вот как раз такое наложение волн и присуще моменту, когда скорость воздушного судна равна местной скорости звука. Но когда ВС преодолеет эту скорость - звуковые волны будут просто от него отставать. Где же тут наложение?
          Ответить
          • censored > NebuChadNezZaR | 25.10.2006 | 14:49 Ответить
            ударная волна. она гораздо слабее, чем плотный фронт момента наложения, и, соответственно, быстрее рассеивается, но она есть.
            вспомните рокот лопастей вертолета или самолета (цилиндров в двигателях нет - там турбины) хлопки образуются, когда до вас доходит звуковой фронт он движущегося к вам конца лопасти - это хорошо слышно у современных военных вертолетов - иногда, кажется, сейчас барабанные перепонки лопнут.
            а когда он пролетает точно над вами, или вы сидите в кабине, стекота почти не слышно - один свистящий рев. но сбоку он тарахтит как автомобиль позапрошлого века :)

            З.Ы. а вот я еще что подумал
            хлопок может быть вызван не только самой ударной волной, сколько совокупностью ее и такого же следующего за ней фронта более низкого давления. веть самолет, двигающийся со скоростью более высокой, чем скорость звука, оставляет за собой, можно сказать, вакуум (точнее, область низкого давления). так что может эту совокупность противоположных амплитуд давления, пока она не успела рассеяться, ухо и воспринимает как хлопок - для мембраны веть всеравнок ак ее дернут - в сильно в одну сторону, или слабо в разные.
            Ответить
  • NebuChadNezZaR  | 19.07.2006 | 18:03 Ответить
    Согласен с Толерансом, хотя могу и ошибаться: именно "хлопок" имеет место быть одноразово, в момент преодоления воздушным судном скорости звука - в этот момент все звуковые волны, которые до этого обгоняли самолёт, начинают отставать от него и всё это накопившееся уплотнение - "срывается". Есть много сфотографированных этих моментов (в основном на военных самолётах), когда появляется вокруг самолёта облако, сродни происхождению инверсионного следа или как следствие срыва потока.
    Есть ещё одно интересное явление - когда источник звука движется со сверхзвуковой скоростью и звук от него достигает слушателя не плавно, так, что можно проследить траекторию движения, а кусками (скажем, сначало кажется, что источник прямо над головой - ведь так звук достигнет слушателя быстрее всего, потом - источник в предыдущем положении, и, в конце концов, - в конечном). "Теория боллидов" или как-то так называется...
    А если до конца представить себе этот "хлопок", то это будет тот же звук самолёта, только бОльшей интенсивности из-за того, что он пришёл сразу из нескольких положений летательного аппарата: до звуковой скорости, в момент преодоления и уже превысив скорость звука.
    Ответить
    • algen > NebuChadNezZaR | 14.09.2006 | 19:18 Ответить
      Облако возникает не в момент преодоления барьера, а в момент вхождения самолета в зону повышенной относительной влажности. Подобные эффекты видны и на дозвуковых скоростях.

      Никакой фокусировки звука на земле (прихода звуковых волн от разных точек траектории) при сверхзвуковом полете не происходит. Это очевидно хотя бы из тех соображений, что хлопок слышится последовательно во всех точках поверхности под летящим самолетом. А по вашему объяснению получалось бы, что некоторым точкам на земле звука "не хватило бы", (точнее соответствующих участков траектории, которые служат источником звука).
      Ответить
      • NebuChadNezZaR > algen | 18.09.2006 | 13:52 Ответить
        Ну, про боллиды я упомянул в качестве достаточно отдалённого примера, дабы попробовать пояснить разницу в скоростях объекта и излучаемого им звука. Очень наглядно объяснил ниже Нomi.
        Хлопок есть ТОЛЬКО в момент преодоления сверхзвуковой скорости, раньше слышался он только вблизи аэропортов (скажем, где взлетают конкорды), т.е. в момент разгона ВС. Поэтому позже по правилам высоту преодоления звуковой скорости увеличили, дабы не тревожить близживущее население. Это именно срыв избыточного давления перед крылом, при это весь самолёт вздрагивает (единожды, прошу заметить!)
        Ответить
  • VIK_for_Zp  | 07.08.2006 | 19:07 Ответить
    Вопрос задан не коректно:
    Хлопок слышен не в момент преодоления "звукового баоьера", а при движении самолета над объектом принятия звука со скоростью больше скорости звука.
    И пояснения Libov-а на примерах с водой очень наглядны.К стати там можно заметить и "два хлопка"-волны расходящихся от носа и кормы кораблика.
    Скорость самолета равная скорости звука названа "звуковым барьером", так при ее привышении, как правильно отметил Irbis, возникало ряд проблем с аэродинамикой.
    Ответить
    • Homi2006 > VIK_for_Zp | 01.09.2006 | 16:59 Ответить
      Объяснение с корабликом ничего не объясняет. "Звуковой удар", а не "хлопок" происходит именно в момент преодоления звукового барьера.
      Механизм этот можно объяснить спомощью простой модели. Предположим, что
      летит самолет со скоростью V и сбрасывает одну за одной ракеты, которые начинают двигаться со скоростью к примеру 1.5V. Ракеты будут
      обгонять самолет и рассредотачиваться в пространстве впереди него.
      Теперь пусть самолет сбрасывает ракеты, которые после сброса будут лететь со скоростью 0.5V. Ракеты одна за одной будут отставать от самолета и рассредотачиваться в пространстве позади самолета.
      И,наконец, третий случай. Самолет сбрасывает ракеты, одну за одной, у которых скорость равна V. И где соберуться ракеты? Очевидно, что около самолета. "Звуковой удар" есть результат суммирования звуковых волн излучаемых двигателем сверхзвукового самолета именно в тот момент когда он летит со скоростью звука, т.е. его V=332 м/c. После преодоления скорости звука, суммирования снова (как и на дозвуковой скорости) не происходит. Поэтому никаких "хлопков" и "ударов" больше не будет. Я все сказал.
      Ответить
      • dz17 > Homi2006 | 26.06.2007 | 14:09 Ответить
        Пример с ракетами не корректен. Самолет не генерирует звуковые волны (как сброс ракет). Он "расталкивает" воздух, и движение этого воздуха есть звуковые волны.
        Ответить
  • Homi  | 30.08.2006 | 10:54 Ответить
    А почему нет звукового удара, когда самолет летит с дозвуковой скоростью? Ведь волна сжатого воздуха образуется и в данном случае.
    Звуковой удар может быть слабее или сильнее, но должен быть.
    В примере с корабликом неважно с какой он скоростью движется: волна все равно образуется.
    Ответить
  • Homi2006  | 01.09.2006 | 17:05 Ответить
    Объяснение с корабликом ничего не объясняет. "Звуковой удар", а не "хлопок" происходит именно в момент преодоления звукового барьера.
    Механизм этот можно объяснить с помощью простой модели. Предположим, что летит самолет со скоростью V и сбрасывает одну за одной ракеты, которые начинают двигаться со скоростью к примеру 1.5V. Ракеты будут
    обгонять самолет и рассредотачиваться в пространстве впереди него.
    Теперь пусть самолет сбрасывает ракеты, которые после сброса будут лететь со скоростью 0.5V. Ракеты одна за одной будут отставать от самолета и рассредотачиваться в пространстве позади самолета.
    И,наконец, третий случай. Самолет сбрасывает ракеты, одну за одной, у которых скорость равна V. И где соберуться ракеты? Очевидно, что около самолета. "Звуковой удар" есть результат суммирования звуковых волн излучаемых двигателем сверхзвукового самолета именно в тот момент когда он летит со скоростью звука, т.е. его V=332 м/c. После преодоления скорости звука, суммирования снова (как и на дозвуковой скорости) не происходит. Поэтому никаких "хлопков" и "ударов" больше не будет. Я все сказал.
    Ответить
    • NebuChadNezZaR > Homi2006 | 18.09.2006 | 14:03 Ответить
      Единственное, в чём поправлю, так это в скорости звука. Она не всегда 330 м/с, а сильно зависит от давления и температуры (грубо говоря - от высоты полёта). Формулу, к сожалению, не помню...
      Ответить
    • dz17 > Homi2006 | 26.06.2007 | 14:11 Ответить
      Пример с ракетами не корректен. Самолет не генерирует звуковые волны (как сброс ракет). Он "расталкивает" воздух, и движение этого воздуха есть звуковые волны.
      Ответить
  • Tayozhnik  | 07.09.2006 | 15:12 Ответить
    Объяснения все очень хороши и убедительны. Я не физик и не инженер, но имею некоторый опыт наблюдения за сверхзвуковыми исстребителями МИГ-29 и перехватчиками Су-25 и 27. Немного лирики. Детство мое босоногое прошло в 50 км от базы вышеуказанных самолетов и в 2 км от базы ПВО. И было это в эпоху великого и могучего Советского Союза, когда самолеты летали каждый день, а за ними для тренировки охотились ПВОшники. Тренировались и отрабатывали различные навыки. Одним из самых захватывающих приемов был пролет на малой высоте на сверхзвуковой скорости. Иногда даже можно бло шлем пилота рассмотреть. Так вот. Всегда сначала мы рассматривали самолет, а потом слышали звук его турбин. И чем меньше была высота полета, тем позднее этот звук появлялся. И не было никаких хлопков. Обычный рев реактивной турбины. Прохождение звукового барьера тоже пришлось наблюдать неоднократно. Нет там хлопка, т.е. звук, который раздается сложно назвать хлопком. Это скорее громкое "БА-А-АХ". Вот так.
    Ответить
    • algen > Tayozhnik | 14.09.2006 | 19:54 Ответить
      Я сомневаюсь, что самолеты, которые летали низко над вами, двигались со сверхзвуковой скоростью. Запаздывание звука при полете на небольшой высоте будет наблюдаться и при дозвуковой скорости. Причин ту две. Во-первых, диаграмма направленности звука реактивного самолета. Вперед по курсу излучается очень небольшое количество звука. Основная мощность уходит назад от реактивной струи. Поэтому, когда самолет проходит над вами, звук очень резко усиливается. Настолько резко, что слабый шум, издаваемый приближающимся самолетом, просто меркнет по сравнению с шумом удаляющегося.

      Как-то раз мне довелось стоять в конце взлетно-посадочной полосы, по которой на меня разгонялся ИЛ-86. Так вот пока он приближался, я практически не слышал звука двигателей, работающих на форсаже. Но как только он прошел на головой, звук достиг такой силы, что я непроизвольно упал на полосу, зажав уши руками. Как вы понимаете, никаким сверхзвуком тут и не пахнет.

      Ну, а раскатистость сверхзвукового хлопка связана с дисперсией звуковых волн. Ударная волна только вблизи самолета имеет совершенно четкую границу. Чем дальше, тем больше ее энергия размывается. В некоторый момент она фактически перестает быть ударной волной и становится просто громким звуком.
      Ответить
      • NebuChadNezZaR > algen | 18.09.2006 | 14:45 Ответить
        :) как-то раз довелось?...
        А Вы попробуйте постоять позади любого реактивного самолёта с работающими двигателями на максимальном режиме(даже стоящего на месте) - впечатления такие же. И это СОВСЕМ не хлопок и не скачок... Это просто ОЧЕНЬ громкий звук.
        Интересно так же посмотреть на эти двигатели Ил-86, с форсажным режимом... Такого не бывает в гражданской авиации (разве что в редких исключениях и очень давно).
        Ответить
  • Kleon  | 19.09.2006 | 16:45 Ответить
    Вы, господа, все очень остроумно описали и объяснили. Однако есть небольшое уточнение, касаемое звукового барьера. Что он из себя представляет? Можно сказать, что это фронт звуковой волны, и это только часть истины. В мысленном эксперименте с ракетами, предыдущий автор все интересно описал, да вот аналогия не удачна. Звук, издающийся самолетом - это чередование уплотнений и разряжений воздуха, т. е. волна, отделяющаяся от непрерывно от самолета. Скорость распространения волны в данном случае суммируется со скоростью шумящего объекта. И каждый миг нарастающая скорость звуковых волн уплотняет некоторую область пространства впереди самолета. Когда скорость подходит к звуковой перед самолетом образуется очень плотный воздушный барьер. Разрыв этого барьера и порождает мощный звуковой удар, именуемый почему-то хлопком.
    Ответить
    • Homi2006 > Kleon | 21.09.2006 | 16:06 Ответить
      Вот-вот, и я много лет думал, что рвется какой-то бареьер. Но как только я начинал представлять как он рвется и что при этом происходит тут сразу и наступал тупик. Я себя успокаивал тем, что может это очень сложный процес (что-то сродни теории вероятности), который можно понять только через очень высокую математику. А тут мне пришла в голову модель с ракетами и мне все стало ясно. А натолкнуло меня на это
      самое первое объяснение, которое для меня ничего не объяснило, потому что мне много раз оно уже приходило в голову.
      А вот вопрос: самолет довольно долго летит со скоростью звука. Что в этом случае произойдет с суммирующимися звуковыми волнами, которые порождает двигатель? Что-бы легче это было представить скажем так: рев двигателя- это следующие один за одним микро взрывы(в случае с двигателем внутреннего сгорания - это очевидно, а в случае реактивного - это, к примеру, кавитация пузырьков газа на лопатках турбины и турбулентность выходного потока).
      Так вот, и это мне кажется тоже очевидно, каждый следующий взрыв будет приходится на максимум уплотнения или максимум волны созданных педыдущим взрывом. И будет создавать еще большее уплотнение в точке, которая находится сразу за хвостом самолета. И я даже не могу представить, что при этом произойдет. Не потому ли самолеты летают только на дозвуковой или на сверхзвуковой скорости. Но не на звуковой! И я думаю, что многие аварии, в те времена когда только пытались преодолеть скорость звука, происходили по причине долгой задержки в зоне скорости звука (например: нехватка мощности двигателя). А представте себе самолет, который несколько секунд летел со скоростью звука, а потом устал бороться и стал медленно терять скорость(двигатели все еще работают на полную мощность). И самолет догоняет зона сверхуплотнения, т.е. сверхмощная звуковая волна которую он сам создал!!!!
      И еще. Самолет проходит звуково барьер дважды: когда переходит на сверхзвук и когда возвращается. Так вот я думаю, что во втором случае никакого эффекта не бывает, так как двигатели при этом, грубо говоря выключены.
      Может кто спросит, почему не происходит сложение с волнами, которые самолет догнал после того как стал лететь быстрее скорости звука? А потому-что они к этому времени очень ослабли. Мощность волны обратнопропорциональна квадрату растояния. Если на растоянии 1 метра от источника звука мощность равна например 1000/1*1=1000 дб, то на растоянии 100 метров- 1000/100*100=0.1 дб.
      Ответить
    • teplyi > Kleon | 22.10.2006 | 19:16 Ответить
      Скорость распространения волны ни в коем случае не суммируется со скоростью источника. Область повышенного давления (так называемый скачок уплотнения) впереди самолета, безусловно, есть, в этой области скорость звука повышается, возникают нелинейности, и, как следствие - ударная волна. Кстати, скачок может возникать и на дозвуковых скоростях. Самолет обтекается потоками воздуха неравномерно, и в каких-то областях скорость этих потоков может быть уже выше скорости звука, в то время как самолет в целом еще движется на дозвуковой скорости. Так что об одномоментном "разрыве барьера" речь вообще идти не может. Никакого разрыва, вообще говоря, и не происходит. Изменяется лишь характер обтекания самолета воздухом, причем никакими особенными звуковыми эффектами это явление не сопровождается. А звуковой удар, слышный на земле - это все-таки ударная волна, которая все время сопровождает самолет при полете на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.
      Ответить
      • barjer > teplyi | 03.02.2007 | 20:39 Ответить
        Господа, рад вступить в дискуссию. Давно решил для себя этот вопрос. Могу сказать: Kleon совершенно прав. Дело происходит именно так:
        1. Пока самолет стоит, звук его двигателя разлетается со всем известной скоростью v0 = 330 м/с. А сам звук - это чередование уплотнений и разрежений атомов и молекул воздуха.

        2. При разгоне с ускорением "a" испускаемый самолетом (или ракетой) звук при каждом ударе обшивки по атомам и молекулам воздуха испускается со все большей скоростью: vзв = v0 + at. Каждая последующая волна звука летит быстрее предыдущей именно на величину "at". Так что уважаемый teplyi не прав!
        3. Но это происходит не до бесконечности. Скорость атомов и молекул воздуха не беспредельна. Известно, что максимальная, так называемая тепловая скорость молекул воздуха равна 465 м/с. Когда самолет достигает этой скорости, звуковая волна не может уже отрываться от передней части обшивки. При этом практически все ранее испушенные звуковые волны, а именно их уплотненные части, образуют мощную оболочку.
        4. Для преодоления этой оболочки, как говорят пилоты, необходимо добавить тягу двигателя, и ЕСЛИ ЭТОЙ ТЯГИ ДОСТАТОЧНО, самолет протыкает эту оболочку, как протыкается воздушный шарик. Поскольку этот "шарик" существенно больше детского, происходит именно взрыв, который и слышен на земле. Именно в этот момент и происходит преодоление того самого ЗВУКОВОГО БАРЬЕРА. Я его неоднократно слышал, поскольку жил недалеко от аэродрома. Правда, жители возмутились, и пилотам запретили эти фокусы.
        5. После преодоления барьера звук распространяется только от тыловой части самолета в том самом конусе, поскольку скорость самолета превышает максимально возможную для молекул воздуха и они уже не могут оторваться от корпуса самолета в направлении полета. Чем больше скорость, тем уже конус. Конечо, взрывов больше не будет, а вот прерывность звука хорошо слышна: звук как бы "плывет". Спасибо за внимание. barjer.
        Ответить
        • dz17 > barjer | 26.06.2007 | 14:27 Ответить
          А что? Молекула воздуха не может двигаться быстрее 465 м/с??? По-моему Вы не правильно понимаете значение преведенного Вами термина "тепловая скорость молекул воздуха". Если у скорости движения молекул есть верхний предел, то какая-то релятивистская воздушная динамика получяется :)
          Ответить
    • RecOll > Kleon | 06.03.2007 | 20:59 Ответить
      При выстреле из пистолета Макарова мы слышим хлопок.
      Этот хлопок мы слышим по тому, что начальная скорость пули БОЛЬШЕ скорости звука. (А не от пороха и прочего, как многие полагают). Т.е. это относительно чистый звук преодоления звукового барьера.
      Так вот, больше на протяжении полета пули мы этого хлопка не слышим и не наблюдаем. С самолетами - по аналогии.

      "Звуковой барьер - резкое изменение аэродинамических характеристик движения тела в газовой среде при достижении и превышении скорости, равной скорости звука в этой среде."
      Отсюда вывод: при плавном приближении, достижении и превышении скорости звука, хлопка НЕ БУДЕТ.

      Скорость звука
      Скорость звука - скорость распространения звуковых волн в среде.
      В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях.
      В жидкостях скорость звука меньше, чем в твердых телах.
      В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 330 м/с.
      В воде скорость звука составляет 1500 м/с.
      В твердых телах скорость звука составляет 2000-6000 м/с.
      Ответить
      • Libov > RecOll | 21.03.2007 | 06:16 Ответить
        Вы не слышете больше этого хлопка от пули,
        так как уплотненная волна уже ушла от вас
        Вернее от Вашего уха..
        Но и даже при этом Вы тоже не правы.
        В основном Вы слышете взрыв от пороха ,
        а не от прохода пули через звуковой барьер
        Вспомните - ведь от пневматического ружья
        пуля вылетает практически с той же скоростью,
        а хлопка то ни какого нет....
        Ответить
      • Elian > RecOll | 26.03.2007 | 08:08 Ответить
        Немного не по теме, но не вводите людей в заблуждение. Звук выстрела, слышимый при стрельбе из пистолета Макарова, равно как и из других видов огнестрельного оружия, как раз таки от пороховых газов. Постреляйте боевыми и холостыми патронами. Кстати, начальная скорость пули у ПМ около 315 м/с, что меньше скорости звука. Звуковой барьер преодолевают автоматные и винтовочные пули с начальными скоростями от 700-730 м/с у АКМ до 1500 м/с у снайперских винтовок. Но когда пуля пролетает мимо (думаю со свехзвуковой скоростью), то слышится звук - смесь свиста и визга, но никак не хлопок. Почему? - Это уже вопрос по теме. Разница в размерах пули и самолета? Наличие источника звука (двигатель) у самолета? Или все-таки однократность хлопка (звукового удара)? Один из аргументов в пользу однократности - в современных гражданских войнах преодоление звукового барьера на малых высотах над расположением противника иногда использовалось как оружие, так как в этом случае звуковой удар такой силы, что может вызвать контузию. Если бы звуковой удар распространялся на всем протяжении полета на сверхзвуковых скоростях, то можно было бы просто полетать над территорией противника и всех переконтузить, если не собьют конечно...
        Ответить
  • Libov  | 27.10.2006 | 08:49 Ответить
    Мне тут пришло пару писем. Я скажу только так, Чтоб разобраться в этом явлении, необходимо быть очень наблюдательным и не упускать простые мелочи.
    Во первых каждый из нас знает, или должен знать, что скорость звука в среде постоянна и не зависит от скорости движения объекта, этот звук издавающий.
    Второе - источником звука в данном случае, является сам самолет. Вспомните, когда самолет пролетает над вами на сверх звуке. Именно над вами, Вы еще ничего не слышите. И только когда он уходит в сторону возникает хлопок. И вот здесь вы явно слышить звук работающих двигателей. Вот ответьте, почему вы раньше, до хлопка, звук работающих двигателей не слышали?
    Ответить
    • barjer > Libov | 05.04.2007 | 20:19 Ответить
      Уважаемый Либов! Внимательно прочтите мой предыдущий пост. Там все о зависимости и независимости скорости звука от движения источника. Это первое. Во-вторых, хлопок возникает только один раз в момент преодоления самолетом звукового барьера. Вы можете его услышать, если находитесь недалеко от того места, где самолет преодолевает этот барьер, т.е. не дальше того расстояния, на котором звук хлопка рассеется в воздухе. Если самолет преодолел звуковой барьер раньше, находясь на большем расстоянии, Вы хлопка не услышите. Но услышите рокочущий, как бы перекатываюшийся звук. И услышите вы его, когда самолет пролетит мимо Вас. Если Вы найдете любой справочник по физике, например, В.Е. Кузьмичев, "Законы и формулы физики",- Изд-во "Наукова думка", 1989 г., там на странице 411 есть рис. 44.7. Не смущайтесь, что он относится к эффекту Вавилова-Черенкова. Точно такая картина наблюдается при движении сверхзвукового объекта. Хорошо видно, что когда Вы находитесь прямо под самолетом (под электроном, не важно), фронт испускаемой ими волны еще не достигает Ваших ушей (или глаз). И только когда самолет (электрон) пролетит некоторое расстояние, до Вас дойдет фронт сигнала, и Вы услышите звук (или увидите свет). В этом весь фокус.
      Спасибо за внимание.
      Ответить
  • est412  | 28.04.2007 | 16:35 Ответить
    Cпасибо Александру Венедюхину!
    Давно интересовал этот вопрос но смутило особое мнение некоторых уважаемых господ экспертов в комментариях. ;-)))
    Не поленился - полез в интернет за более формальным объяснением вопроса.
    Всем сомневающмся в правильности объяснения Александра рекомендую обратиться по ссылке http://n-t.ru/ri/mk/sk054.htm. Статья с формулами и картинками со ссылкой на брошюру Миронова А.Д. "Сверхзвуковой 'хлопок' самолета". М.: Воениздат, 1964.
    Цитата:
    "Этот клин (точнее, поверхность конуса, поскольку в этом случае речь идет о движении волн в среде с тремя измерениями), набегая на наблюдателя, создает у него впечатление орудийного выстрела, после которого наблюдатель, находясь уже внутри конуса, начинает слышать обычный звук самолета...
    На поверхности конуса давление выше, чем снаружи и внутри. Вблизи самолета перепад давления может достигать значительной величины, зависящей от высоты полета, типа машины, ее скорости; поэтому ударная волна низко летящего сверхзвукового самолета может произвести заметные разрушения...
    Линия пересечения конуса и плоской поверхности земли гипербола, во всех точках которой 'выстрел' слышен одновременно. Она отделяет зону, в которой самолет еще не слышен, от зоны, в которой он уже слышен. Эта гипербола движется по земле со скоростью самолета."
    Еще раз спасибо Александру! =)
    Ответить
    • barjer > est412 | 02.05.2007 | 19:51 Ответить
      Уважаемый Ест412! В цитируемой Вами статье (или книге) все верно, за исключением того, что в точках гиперболы слыщны не "выстрелы" или "взрывы", а рокот. Если же быть совсем точным, конуса, как такового, вообще-то не наблюдается. На самом деле - это довольно неровная поверхность, образованная входящими друг в друга сферическими волнами, размер которых увеличивается по мере удаления от самолета. При этом скорость распространения это волны меньше всем известной - 330 м/с на величину, равную разности этой скорости и скорости самолета (точнее наоборот, поскольку сверхзвуковой самолет летит быстрее). Но не только скорость, но и частота звука существенно меньше обычной, поэтому звук сверхзвукового самолета всегда напоминает рокот, т.е. это низкий звук. Конус же - это некая теоретическая поверхность огибающая этих звуковых волн.
      Ответить
      • est412 > barjer | 17.05.2007 | 11:18 Ответить
        Уважаемый barjer!
        Скорость звука в среде постоянна и не зависит от скорости движения источника. Изменяется только частота - от приближающегося источника частота выше, от удаляющегося - ниже.
        Приведенная мной в предыдущем посте цитата свидетельствует лишь о том, что феномен "хлопка" не связан с каким либо "протыканием шара" и не возникает единожды (во время преодоления звукового барьера), а существует все время, пока самолет движется со сверхзвуковой скоростью.
        Тот факт, что "хлопок" возможно и не слышится нам "хлопком", а лишь "рокотом", вероятно вызван дисперсией фронта "хлопка" при движении от самолета к слушателю и зависит от расстояния до самолета в момент прохожения гиперболы через слушателя. Последнее замечание прошу считать лишь моими теоретическими измышлениями, поскольку рядом с военными аэродромами мне пожить не удалось и в боевых действиях участвовать, слава богу, тоже. =)
        Ответить
      • i > barjer | 28.05.2007 | 19:59 Ответить
        Цитата 1: "При этом скорость распространения это волны меньше всем известной - 330 м/с на величину, равную разности этой скорости и скорости самолета (точнее наоборот, поскольку сверхзвуковой самолет летит быстрее). Но не только скорость, но и частота звука существенно меньше обычной, поэтому звук сверхзвукового самолета всегда напоминает рокот, т.е. это низкий звук."

        Если я правильно понял, то математически эта зависимость выражается так:
        Vволны = 330 - (Vсамолета - 330),
        и при Vсамолета > 330 * 2 получим Vволны < 0, что есть абурд. Что-то вы явно не так написали.

        ==========================================

        Цитата 2: "2. При разгоне с ускорением "a" испускаемый самолетом (или ракетой) звук при каждом ударе обшивки по атомам и молекулам воздуха испускается со все большей скоростью: vзв = v0 + at. Каждая последующая волна звука летит быстрее предыдущей именно на величину "at"."

        Во-первых, мне совершенно непонятна физическая природа такого явления. Если есть первоисточник этой теории, огласите его пожалуйста.

        Во-вторых тут вы противоречите себе из цитаты 1, получается что волны звука будут двигаться быстрее, а не медленнее. И по аналогии с вашим рассуждением о частоте звука из первой цитаты мы должны получить свист, а не рев.

        ==========================================

        Сам же я полностью согласен с объяснением обсуждаемых явлений тут: http://n-t.ru/ri/mk/sk054.htm В вопросе, почему особенно сильный звуковой удар именно в момент прохождения самолетом звукового барьера согласен с этим комментарием http://elementy.ru/email?discuss=1481540&answerid=1849771
        Ответить
        • barjer > i | 04.06.2007 | 11:14 Ответить
          Уважаемый И! Во-первых, никакого абсурда в том, что звук может двигаться не от самолета, а вслед за ним. Знак "минус" в этом случае означает лишь то, что звук в тыловой стороне изменил направление движения. До этого момента он имел направление противоположное направлению движения самолета. Затем стал двигаться в НАПРАВЛЕНИИ движения самолета. Конечно, это сточки зрения стороннегт наблюдателя.

          Во-вторых, физическая природа явления проста, и заключается в том, что поскольку ЗВУК ПОРОЖДАЕТСЯ ВИБРИРУЮЩЕЙ ОБОЛОЧКОЙ САМОЛЕТА, то при его разгоне каждая следующая волна звука просто обязана лететь быстрее на величину приращения скорости самолета. Но продолжаться это может только до того момента, когда скорость самолета достигнет, а затем превысит скорость, с которой звук может распространяться в воздухе, т.е. достигнет максимальной скорости, с которой молекулы и атомы воздуха могут колебаться, передавая звук.Эта скорость равна так называемой тепловой скорости молекул, т.е. порядка 465 м/с. А она, как видите, больше той, которую определили для непожвижного источника звука: 330 м/с.

          В-третьих, никакого противоречия с пунктом 1 также нет. В нем речь идет о тыловой части звукового поля, где скорость движения самолета вычитается из начальной скорости звука. В то время, как в п.2 наоборот - о фронтальной части.

          Спасибо за внимание.
          Ответить
          • Andrey_K > barjer | 03.08.2007 | 12:50 Ответить
            Скорость звука не зависит от скорости объекта (так же как скорость света). Аналогия с волной в воде вполне корректна, при любом движении объекта в воде, скорость распространения волны будет одинаковой.
            Приведите, пож-та, ссылку, откуда Вы взяли, что тепловая скорость молекул воздуха = 465 м/с. Если уж на то пошло, то раз эта скорость тепловая, то она должна зависеть от температуры воздуха и не может быть постоянной.
            Ответить
            • barjer > Andrey_K | 08.08.2007 | 20:50 Ответить
              Уважаемый Андрей! Еще раз обращаю Ваше внимание на механизм образования звука. Согласитесь, что звук порождается колебанием оболочки звучащего тела, в данном случае самолета. Скорость распространения звука определяется максимальной линейной скоростью колеблющейся оболочки, которую получают окружающие звучащий корпус молекулы и атомы воздуха. Согласитесь также, что при разгоне корпус самолета кроме этой, назовем ее начальной скоростью, приобретает добавочную, определяемую ускорением самолета. Именно поэтому каждая следующая звуковая волна отлетает от самолета со скоростью, большей на величину приращения скорости самолета.

              Что касается величины тепловой скорости молекул, см. справочник Детлаф, Яворский по физике. Не помню страницу, но это в разделе аэродинамики.
              Ответить
        • muller77 > i | 04.08.2007 | 18:19 Ответить
          " Сам же я полностью согласен с объяснением обсуждаемых явлений тут: http://n-t.ru/ri/mk/sk054.htm "
          А вот там как раз есть две очень примечательные картинки по распространению волн (рис. 71) когда источник движется со скоростью распространения и когда выше. Наглядно видно когда происходит сложение волн. При скорости источника значительно выше скорости распространения происходит непоследовательное прибытие волн в произвольно взятую точку пространства, что в частности приводит к плавающему звуку от пролетающего на сверхзвуке самолета.
          Также мне видится зависимость интенсивности звукового удара от скорости преодоления звукового барьера.
          Ответить
        • bes759 > i | 20.11.2007 | 22:31 Ответить
          я живу рядом своенным аэродромом сейчас правда
          у нас на сверх звуке не летают а раньше да было так вот аэродромом находиться в черте города и при пролете самолета дома не рушились хотя стекла могут вылететь в легкую бабах офигенный происходит но только 1 раз. Потом никаких бабахов нет сколко б самолет раз не пролетал. Опятьже это сколько энергии нужно, производить постоянный устойчивый бабах во время полета самолет должен ядерным двигателем оснащен.Повторяю взрыв один но такой что у теоретика сразу встанет все на свои места если самолет так бахнет на высоте метров 500 я думаю не только окна вылетят и контузия обеспечена но и здания что по ветшее повалятся.
          Ответить
  • DimSys  | 28.06.2007 | 15:21 Ответить
    Добрый день.
    Не пытаясь объяснить причины, позволю себе не согласиться, с объяснением следствий.
    Вот здесь группа товарищей делилась своим собственными воспоминаниями о самолетах. Присоединюсь.
    Итак, в детстве с отцом частенько рыбачили в нескольких десятках километров от полигона, на котором наши, тогда еще, советские ВВС отрабатывали бомбометание на замечательных самолетах СУ-24.
    Так вот, отметав икру.. простите.. бомбы, СУшки "рвали когти" от места где нашкодили. То есть, на максимальной скорости (а это около 2М) и небольшой высоте (примерно 500-1000 м).
    Так вот, иногда, когда самолет преодолевал звук далеко от нас я не слышал удара (хотя, если я правильно понял автора удар должны слышать все слушатели на протяжении всего маршрута самолета на сверхзвуке). Я слышал только очень резкое появление звука грохочущих турбин, и порыскав глазами, обнаруживал самолет уже далеко к горизонту.
    А иногда, когда зазевавшийся пилот "нажал на газ" относительно недалеко от нас, я слышал именно звуковой удар и видел самолет практически над собой (само собой "над собой" понятие относительное учитывая скорость и высоту движения).
    Так может быть просто мы говорим о разных вещах? 1. Резкое (почти ударное) возрастание звука самолета, _пролетающего мимо на сверхзвуке_.
    2. Звуковой удар, происходящий _в момент преодоления_ самолетом скорости звука.

    Как мне кажется, автор объяснил именно первый феномен. Движение на дозвуковой скорости: звук намного опережает самолет и возрастает по мере приближения пропорционально расстоянию, в момент прохождения над слушателем звук имеет максимальную амплитуду.
    Движение на сверзвуке: перед самолетом звука нет, в момент проходжения конуса звука над слушателем, последнему кажется что звук от 0 мгновенно возрос до громкости работающей турбины. Отсюда эфект удара.

    Что касается момента преодоления скорости звука, то у меня объяснений удару нет. Не то образование.

    Это лишь мое мнение.
    Ответить
    • NebuChadNezZaR > DimSys | 14.09.2007 | 13:46 Ответить
      Всё логично. Со всем согласен.
      В продолжение отмечу ещё раз: хлопок от разрыва фронта уплотнения ЕДИНОВРЕМЕННЫЙ! Если бы было наоборот, то миллионы жителей по маршруту полёта Ту-144, Конкорда и вблизи авиабаз каждый день только и дело слышали бы "хлопки". Скажете "нет"? Потому что летают высоко и хлопки рассеиваются? А как же тогда просто звук турбин? Его-то слышно всегда, хотя мощность заметно ниже по ставнению с хлопком.
      http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/02/10/07_004.htm Вот первая попавшаяся ссылка и цитата из неё:
      Компания Northrop Grumman представила концепцию сверхзвукового самолета с пониженным уровнем шума при переходе звукового барьера. Этот проект был сделан в рамках программы создания тихой сверхзвуковой платформы Quiet Supersonic Platform (QSP), которая финансируется Управлением перспективных оборонных исследовательских проектов DARPA. Эта программа предусматривает создание самолета, у которого хлопок при переходе через звуковой барьер должен быть в 7 раз тише, чем у современных серийных самолетов.
      http://www.expert.ru/printissues/northwest/2001/20/20no-texno/ Вот вторая:
      скажем, тот же 'Конкорд' не летает на сверхзвуке над сушей, а начинает переходить на него только над океаном. Решая круг задач, связанных с гиперзвуком - кстати, и на этой конференции, - мы не можем обойти проблемы разрушения удара, хлопка, который происходит при преодолении сверхзвукового барьера. Эти вопросы решаемы. Чтобы решить какую-то задачу, нужно выложить энергию: лазерные излучения, плазменные излучения. Это как с автомобильным глушителем: хочешь тишины - плати мощностью двигателя.
      Усекаете? "хлопок при переходе через звуковой барьер" и "начинает переходить на него только над океаном"... Почему? Потому что "хлопок" есть ТОЛЬКО в момент ПЕ-РЕ-ХО-ДА!!!
      Ответить
  • gthnjdbx  | 14.08.2007 | 13:22 Ответить
    Здесь уже упоминалась теория болидов. Болид, в отличие от самолета, не преодолевает звуковой барьер. В атмосферу он изначально врывается со сверхзвуковой скоростью на таких удалениях от слушателей что говорить о том что мы слышим как болид 'преодолевает звуковой барьер' не приходится. А мы таки слышим нечто похожее на взрыв и турбины здесь ни при чем их просто нет. Самолет с абсолютно бесшумным двигателем (например гравитационным:-) при движении в атмосфере будет производить аналогичные болиду звуковые явления. Источником звука будет являться описанный автором фронт ударной волны. Бесшумных реактивных сверхзвуковых самолетов не бывает поэтому после хлопка мы слышим гул от двигателей (и от турбулентности даже если двигатели выключены и самолет летит по инерции:-) (свист от сверхзвуковой пули).
    Кому интересно порассуждать на эту тему проанализируйте явления которые происходят перед самолетом. Там воздух уплотняется, а в плотном воздухе звук распространяется быстрее. Это уплотнение распространяется не только вперед, но и во все стороны, в том числе вниз к слушателю, и в этом уплотнении звук от двигателей самолета тоже распространяется быстрее. А теперь вспомните как устроены оптические волокна. В центре волокна скорость света больше чем по краям, так сделано для того чтоб свет самофокусировался по центру волокна. Поэтому звук от самолета тоже стремится распространяться внутри этого уплотнения и вместе с этим уплотнением. Само это уплотнение можно считать самосфокусировавшимся звуком. Аналогичная самофокусировка происходит с лазерным лучом в средах оптическая плотность которых уменьшается под действием самого луча.
    Ответить
  • werwolw  | 24.08.2007 | 14:26 Ответить
    рассуждения интересны.теории восхитительны. опыт показывает: если самолет преодолевает звуковой барьер в непосредственной видимости наблюдателя-слушателя, "хлопок" есть. при достаточной близости от самолета, когда барьер преодолевается на низкой высоте, хлопок очень громкий. в случае когда самолет виден наблюдателю после преодоления "звукового барьера", никаких хлопков нет. есть сначала вид самолета, а потом, с некоторой задержкой по времени, появляется звук.обычный рев турбин. соответственно из опыта видно что хлопок происходит однократно. именно в момент превышения самолетом скорости звука. Точнее двукратно. При переходе на сверхзвуковую и на дозвуковую скорости.
    Ответить
  • mihan40  | 30.09.2007 | 21:35 Ответить
    Отсутствие у физиков вразумительного ответа на этот вопрос симтоматично и означает, что акустика в теоретическом плане недоработана. Хотя через ответ на этот вопрос мне удалось делать закрытое пионерное изобретение еще в 1984 г. уже в области гидроакустики и способа дистанционного поиска полиметаллических конкреций на дне океана. Также было внесено предложение способов опережающего провоцирования землетрясений в опасно напряженных зонах земной коры и искуственного вызова лавин. Если физики следили бы за реальными делами они давно уже должны были скорректировать теорию аккустики. Здесь проявляется открытый мной эхо-эффект. Происходит интерференционное сложение волн в головной части пакета не только модулированных волн определенной частоты но и шумовых акустических волн на всех присутствуюшем при шуме частотах на протяжении той базы длины траектории которая как бы является разностью метрических длин пролета самолета и пролета звука.
    Когда-то я жил в пос. Чупа на Белом море и сверх звуковые военные истребители часто пролетали над нами из Африканды в Кемь и постоянно над нами проносился звуковой удар. Так что, чем больше самолет опережает звук,тем сильнее сопровождающий звуковой удар и он никак не связан мифическим преодолением сверхзвукового барьера.
    Ответить
  • doloves  | 11.12.2007 | 19:45 Ответить
    Уважаемые!

    Обсуждаемое явление имеет строгое научное объяснение.
    Простейшей СТАТИЧЕСКОЙ моделью хлопка , именуемого "звуковым ударом",может служить бутылка шампанского.Откройте бутылку шампанского и Вы услышите хлопок. Причина хлопка-взрыв сжатых газов.

    ДИНАМИЧЕСКАЯ модель хлопка, которым сопровождается процесс преодоления "звукового барьера" самолётом, прекрасно иллюстрируется с помощью КОНУСА МАХА, который представляет собою коническую "шапку" из сжатых газов. Внутри конуса Маха,в его тылу, образуется вакуумированный объём,в который из конуса Маха срываются вихри,уносящие его энергию сжатия.
    При равномерном околозвуковом полёте САМОЛЁТА энергия сжатия газов в конусе питается кинетической энергией К самолёта, которую в свою очередь, порождает энергия сжигаемого топлива в двигателях самолёта. Так формируется установившийся термодинамический процес у "звукового барьера".
    Но вот самолёт начинает двигаться ускоренно. Величина ПРИСОЕДИНЁННОЙ массы сжатого воздуха в конусе Маха растёт и растёт давление.Этот рост имеет физический предел. Когда ПРИСОЕДИНЁННАЯ масса воздуха достигает критической величины,происходит следующее. Самолёт "прорывает" присоединённую массу воздуха. Сжатая ПРИСОЕДИНЁННАЯ масса воздуха вырывается на свободу подобно тому,как сжатые газы вырываются на свободу из открываемой бутылки шампанского.Этот процесс носит взрывообразный характер и , согласно второму закону термодинамики, не может быть обратимым.Взрыв газов всегда сопровождается звуковым "ударом" или хлопком.

    Здесь необходимо пояснить понятие ПРИСОЕДИНЁННАЯ масса воздуха.
    С этой целью полезно окрыть второй том "Механики сплошной среды" академика АН СССР Леонида Ивановича Седова. Применительно к шару,на странице 187 этого тома читаем:

    "Шар в жидкости будет двигаться под действием некоторых сил так же, как он двигался бы в пустоте, если бы его масса М изменилась на м. Величина м называется ПРИСОЕДИНЁННОЙ массой шара."

    На субатомном уровне понятие ПРИСОЕДИНЁННАЯ масса имеет более глубокое происхождение.

    Открываем книгу "Современная физика" профессора физики Корнельского университета (США) Р.Спроула на стр.28 и читаем :

    "Приращение кинетической энергии К равно приращению массы м , умноженному на квадрат скорости света....Обычный закон сохранения энергии необходимо, таким образом,обобщить в ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ-ЭНЕРГИИ".

    Если бы шар (или самолёт) двигался с ускорением и дальше в сторону Космоса, то перед ним вновь появился бы новый конус Маха , где-то при 6 значениях скорости звука в воздухе. Но этот конус Маха состоял бы уже из ионизированных молекул и атомов воздуха,населяющих верхние слои атмосферы Земли.Вырвавшись в мировое пространство, шар стал бы приближаться к "световому барьеру". И перед ним вновь возник бы конус Маха.Но этот конус Маха состоял бы из сжатого эфира.Прорывать "сетовой барьер" люди не научились.А когда научатся, вопреки предсказаниям СТО и ОТО,то такой "прорыв" будет сопровождаться катастрофическим взрывом.

    Упрощённое описание этого сложного термодинамического процесса предполагает и его более фундаментальное описание, вскрывающее многомерную(спектральную) структуру мирового пространства.
    См.http://yvsevolod-26.narod.ru/index.html

    Всеволод Сергеевич Ярош
    Ответить
  • feb7  | 07.09.2008 | 06:02 Ответить
    Могу подытожить весь форум как человек профессионально связанный с авиацией. Сам учил в бурсе аэродинамику, и конусы Маха видел на экспериментальных установках своими глазами.

    Вся аэродинамика условно делится на три диапазона скоростей:

    -низкие дозвуковые скорости.Газ при обтекании тел ведет себя как несжимаемая жидкость.Обтекание ламинарное при низких числах Рейнольдса (число Рейнольдса (Re)- отношение сил инерции к силам вязкости) и турбулентное при Re,превышающем некоторую критическую величину.

    -высокие дозвуковые скорости.Картина обтекания принципиально меняется.Газ нельзя рассматривать,как несжимаемую жидкость.Несмотря на движение тела сквозь газ с дозвуковой скоростью, возникают области со свехзвуковыми скоростями. Эпюра давлений существенно меняется,что приводит к появлению неприятных явлений: затягивание в пикирование,снижение эффективности или даже реверс органов управления,иногда возникновение "голландского шага" (раскачивание по рысканию и крену) и др.

    -сверхзвуковые скорости.Скорость самолета превышает скорость распространения звука. Скорость звука можно посчитать по красивой простой формуле "корень квадратный из kRT".Здесь k - показатель политропы (для воздуха k=1.4) R- универсальная газовая постоянная, Т - температура в кельвинах. Картина обтекания зависит от формы тела. На острыех телах (конусы,стрелы, иглы,лезвия) формируется конус Маха,на образующей которого скорость газа (и,естественно,давление - по закону Бернулли)меняется скачком,как по модулю,так и по направлению. Для тупых тел (шар,цилиндр) перед телом образуется прямой скачок уплотнения большой интенсивности. Скачки уплотнения по своей структуре мало чем отличаются от ударной волны при взрыве. Все это (естественно,на пальцах - вопрос-то детский - прекрасно расписано в статье)
    Что касается различных удивительных явлений,которые здесь описывали далекие от авиации наблюдатели,то могу сказать,что они все правы. Каждый видит то,что мечтает увидеть,особенно если явление кратковременно и неожиданно.
    Я недавно смотрел фильм производства BBC про озеро Лох-Нес. Бессовестные журналисты глумились там над туристами,с помощью веревки поднимая над водой на долю секунды простую палку. Многие туристы уверяли потом всех и вся,что видели,как Несси высунула голову,махнула плавником,ударила хвостом и т.д. Рисунки этих "свидетелей" свидетельствуют о богатейшем воображении,но палку никто не нарисовал.
    Посему призываю всех интересующихся перестать выдувать мыльные пузыри,сиречь строить новые теории, а поставить модель в свехзвуковую аэродинамическую трубу, и получить те самые результаты,которые были получены в ЦАГИ на заре авиации.
    Ответить
  • polisa  | 10.09.2008 | 00:26 Ответить
    Ни чего не понял! Пришлите по подробней!
    Ответить
  • b_b  | 09.08.2009 | 02:01 Ответить
    Рассуждения barjer-а помогли мне правильно понять, надеюсь, физику процесса. Хотя сам он, поскольку ссылается на Kleon-а, видимо, по-другому эту физику понимает. Но ближе к делу...Конечно же, я стою на позиции, что т.н. "хлопок" происходит непрерывно, а не однократно (пресловутый "переход барьера"). По-моему, это очевидно из рисунка, конуса и т.д. Меня больше интересовало, откуда бралась энергия хлопка? Все дело в обычном резонансе. Корпус самолета, сталкиваясь с молекулами воздуха, вгоняет туда энергию. Если бы их упорядоченная скорость была меньше скорости звука, то эта энергия уносилась бы волной. Ведь скорость, которую приобретают молекулы при столкновении с корпусом самолета и скорость звуковой волны это разные вещи при условии, что самолет летит с дозвуковой скоростью. Если же самолет летит со скоростью звука или большей, то теперь "волна" не может оторваться от самолета, и он вгоняет туда энергию резонансно. Проще это понять, если скорость самолета и скорость звука совпадают. Самолет толкает молекулы, которые приобретают скорость звука. Молекулы передают взаимодействие другим молекулам. Эта передача взаимодействия также происходит на скорости звука. Но теперь волна (т.е. передача взаимодействия) прилипла к самолету, она не уносит энергию, а наоборот самолет резонансно ее подкачивает. Таким образом амплитуда фронта резонансно увеличивается. Дальше, конечно, наступают всякие нелинейные вещи. Но теперь, по крайней мере, понятно откуда такая мощность хлопка. И речь, конечно, идет не о шуме моторов, а именно о взаимодействии корпуса самолета с воздухом. Ведь с пулей такая же ситуация. Мы слышим свист. Тут, видимо, ситуация когда размер имеет значение ;)
    Ответить
  • djanubis  | 28.09.2009 | 16:19 Ответить
    Если бы звуковой удар распространялся на всем протяжении полета на сверхзвуковых скоростях, то можно было бы просто полетать над территорией противника и всех переконтузить, если не собьют конечно...

    Автор молодец :))))

    Выводы из прочитанных комментариев -
    1. Солдаты-пехотинцы всегда подвержены большому риску что их "просквозит". Ведь когда они стреляют из АК, то пули, летящие со сверхзвуком, влечут за собой воздух, таким образом, стреляющему всегда в затылок дует ветер.
    2. Если летом вам жарко - постреляйте немного и охладитесь.

    Всё-таки, уважаемые, какая теория "хлопков" правильна?
    Ответить
  • NLD  | 10.11.2009 | 15:29 Ответить
    Вот было бы хорошо, если бы статью подкорректировали, уточнив неясные моменты. Например, вот этот, связанный с описанием двух разных понятий - "звуковой удар" и "хлопок":

    "Другими словами, если бы сверхзвуковой самолет с постоянной, но сверхзвуковой скоростью принялся летать над слушателем туда-сюда, то хлопок слышался бы каждый раз, спустя некоторое время после пролета самолета над слушателем на достаточно близком расстоянии."

    Насколько я понимаю, здесь говориться о практически мгновенном повышении громкости звука _работающего двигателя_ пролетающего самолета, а не о разных звуковых эффектах, появляющихся при преодолении "звукового барьера", а также при движении с сверхзвуковой скоростью. К слову, об этих эффектах в статье фактически ничего не сказано.
    Ответить
    • a_b > NLD | 11.11.2009 | 12:48 Ответить
      Похоже, многих сбивает с толку термин "звуковой барьер". Главное - "барьер" преодолеть, а дальше станет легче, можно "газ" сбросить. Но это не так. Любой рост скорости требует наращивания мощности двигателя. Пресловутый конус уплотнения никуда не отрывается, его приходится "тащить" все время полета на сверхзвуке.
      Ответить
  • Shura  | 23.11.2009 | 18:35 Ответить
    Прочитал всё, что написано в постах по этой теме. От разнообразия теорий крыша едет. Если всем можно, то почему мне нельзя! Поэтому разрожусь и я своей теорией.
    Каждый свою идею считает верной. Я в этом не исключение. Правда, я, по-видимому, считаю так пока один. Но если Вы, уважаемый читатель, доберётесь до конца этого моего довольно длинного сообщения, то, может быть (даже, скорее всего), нас будет уже двое!
    Обещаю не злоупотреблять Вашим терпением и не грузить Вас всякими "самолётами, которые своим носом раздвигают молекулы воздуха" или "проколотыми конусами Маха". Не буду пугать и числами Рейнольдса, и аэродинамическими трубами. А просто приглашу Вас выйти со мной в чистое поле и там послушать, как летают самолёты.

    Что бы я хотел, чтобы Вы, мой читатель, знали. А если не знаете, то поверили мне на слово.
    Первое. Существует закон сохранения энергии и, нравится это кому-то или нет, но его никто не отменял.
    Второе. Скорость звука в воздухе при "нормальных условиях" постоянна. Чтобы не давать определения "нормальным условиям", скажу так: скорость звука в "чистом поле" постоянна и равна 330 м/сек.
    И третье. Скорость - величина векторная и её можно разложить на составляющие. Например, Вы в школе решали задачу на движение тела, брошенного под углом к горизонту, и там раскладывали скорость на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Мы воспользуемся этим свойством скорости, но будем раскладывать её на несколько другие направления.
    Первые два положения будут необходимы нам для понимания, что же такое "звуковой удар".
    Третье - для описания "звукового удара" при сверхзвуковых скоростях.

    И ещё, буквально несколько слов о звуке. Звук - это просто поток энергии, который регистрирует наша барабанная перепонка. И чем больше энергии приходит в единицу времени - тем громче звук. Всё просто! Обращаю Ваше внимание, что нам сейчас не важно, что является источником звука: корпус самолёта или истекающая газовая струя из двигателя. Нашей барабанной перепонке это, как говорится, по барабану! Просто сам самолёт является источником звука. И ещё, пожалуй, следует заметить, что шум от сверхзвукового самолёта существенно выше шума от дозвукового. Ну, да это и ёжику ясно.

    А теперь, уважаемый читатель, выйдем в поле и послушаем, как летают самолёты. А своими наблюдениями поделимся с другими посетителями сайта, а заодно и с г.Венедюхиным. Итак, в поле!

    Вот мы вышли в чистое поле и давайте договоримся о следующем:
    1. Мы оба стоим и смотрим в одну сторону.
    2. Самолёт будет пролетать над нами слева направо.
    3. Слева от нас, оттуда, откуда появляется самолёт, расположены три деревни: Ближнее Муракино, Среднее Муракино и, - самая дальняя, - Дальнее Муракино. (Мне, честно говоря, неохота было далеко ходить и я Вас вывел в поле у деревни Муракино, что рядом с моей дачей.)
    4. Кроме положения самолёта над каждой из деревень выделим на небе ещё две точки: точку "зенита" и точку "начала звучания сверхзвукового самолёта". Последняя точка как раз и отображена на рисунке Венедюхина.
    5. и последнее. Договоримся, что звук, пришедший с левой стороны слышит наше левое ухо, а с правой - правое. Это упрощение ровным счётом ничего не меняет: наши уши, по правде сказать, так и работают, когда определяют с какого направления пришёл звук. Просто при таком подходе всё становится наиболее наглядным.

    А теперь "послушаем" два самолёта: один, летящий с существенно дозвуковой скоростью, и другой, например, со скоростью в два раза превышающий скорость звука.

    Что мы услышим в первом случае?
    Сначала мы услышим (и увидим) этот самолёт над Дальним Муракиным, потом над Среднем, потом над Ближнем, ну а потом самолёт пересечёт зенит и через некоторое, небольшое, время будет слышен уже в правом ухе. А в левом не будет ничего слышно.
    Так как интенсивность звука в левом ухе нарастала, то левое ухо слышало звук ПРИБЛИЖАЮЩЕГОСЯ самолёта.
    А что оно (левое ухо) услышит, когда самолёт летит на сверхзвуке?
    Ну, на то он и сверхзвук, что бы вплоть до точки "начала звучания сверхзвукового самолёта" ничего не слышать. И вот, обращаю Ваше внимание, какая петрушка получается: сверхзвуковой самолёт летит, ревёт, звуковой энергии излучает столько, что мало не покажется!.. А мы его не слышим. Ну, нечего, услышим! Закон сохранения энергии ещё никто не отменял! Опустим пока сам момент "начала звучания". Пусть, например, мы заткнули оба уха, а потом открыли, ...но одно левое. (В правом, кроме удаляющегося рёва, ничего не будет). Так что же услышит наше левое ухо? Правильно, оно тоже услышит звук УДАЛЯЮЩЕГОСЯ самолёта. Но при этом этот "кажущийся" самолёт будет лететь влево. Сначала над Ближним Муракино, потом над Средним, а потом и над Дальним. Именно в ТАКОЙ последовательности будет приходить звук из тех точек, где КОГДА-ТО БЫЛ источник (самолёт). Приходить в левое ухо!

    Подведём итог этих двух пролётов.
    При дозвуковом полёте самолёта наше левое ухо воспринимает увеличивающийся по интенсивности поток звуковой энергии как ПРИБЛИЖЕНИЕ самолёта с левой стороны.
    При сверхзвуковом полёте самолёта имеем противоположную картину: наше левое ухо воспринимает уменьшающийся по интенсивности поток звуковой энергии как УДАЛЕНИЕ самолёта в левую сторону.
    А что мы имеем, когда самолёт летит со звуковой скоростью? Догадались? Правильно, вся энергия, которую самолёт, как источник звука (а это - ой, как немало!), испускал от Дальнего Муракино до точки зенита приходит РАЗОМ в левое ухо и мы имеем "звуковой удар".

    Я думаю, теперь Вам понятно, почему возникает "звуковой удар".

    Но это, так сказать, только первое приближение. Потому что мы, по правде говоря, рассмотрели самолёт, пронёсшийся в нескольких сантиметрах у нас над головами, и скорость которого относительно нас с Вами на всём продолжении полёта от Дальнего Муракина до точки наблюдения была постоянна.

    А реальность несколько другая.
    Рассмотрим сверхзвуковой самолёт, летящий с двойной скоростью звука (как говорят - два Маха) и на высоте где-то 200 метров.
    Самолёт показался где-то над Дальним Муракино. Это ещё маленькая точка чуть выше горизонта.
    Разложим скорость самолёта на две составляющие: одна направлена строго на нас с Вами (а мы всё ещё в поле), и она указывает на то, что самолёт приближается к нам, другая, перпендикулярная ей - направлена вверх и соответствует постепенному "поднятию" самолёта к точке зенита.
    Понятно, что если Дальнее Муракино далеко (а оно далеко), то почти все два Маха направлены на нас, а к зениту направлена совсем маленькая составляющая скорости.
    Другое дело - точка зенита. В этом случае уже скорость прохождения точки зенита равна двум Махам, а составляющая, направленная на нас с Вами, равна нулю.
    Таким образом, составляющая скорости самолёта направленная на нас с Вами проходит значение от двух скоростей звука (от двух Махов) до ноля. Понятно, что где-то на отрезке от Дальнего Муракино до точки зенита она достигает и значения скорости звука. Пусть, например, она достигает значения скорости звука над Ближнем Муракино. Обычно в таких случаях думают, что самолёт преодолел "звуковой барьер" над Ближним Муракино, и что если уж у нас так громыхнуло(!), то что в бедном Ближнем Муракине делается! Наверное, хозяйки перепуганную скотину по огородам ловят. Успокойтесь, никто никого не ловит. Это просто для НАШЕЙ точки наблюдения значение СОСТАВЛЯЮЩЕЙ скорости стало равно скорости звука. И произошло простое формирование "ударного звукового пакета", но только для нас, для НАШЕЙ ТОЧКИ НАБЛЮДЕНИЯ. А в Ближнем Муракине всё относительно спокойно: они просто думают, что по "настоящему" то громыхнуло в Среднем Муракине, а им самим повезло. Что думают жители Среднего Муракина про возможные разрушения в Дальнем Муракино, догадаться уже нетрудно.

    Если Вы и здесь всё поняли, то опишем звуковые эффекты от пролёта сверхзвукового самолёта, но не у нас над головой, а несколько в стороне. То есть, как в реальной жизни.
    Самолёт показался слева от нас в виде маленькой точки, и он стремительно приближается. Мы его не слышим.
    Самолёт преодолел точку, ближайшую от нас до его траектории. Именно из этой точки мы начнём слышать звук самолёта. Но мы, пока, ничего не слышим.
    Самолет достиг точки "начала звучания..." (смотри рисунок Венедюхина. Этот рисунок, на самом деле, ничего и не означает, кроме момента "начала звучания"). Что мы должны услышать? Небо перед нами - из ближайшей точки к траектории самолёта - как будто разорвалось. Но не от грохота, а от рева. Это ещё не удар! И ощущение такое, что его раздирают два самолёта: один летит вправо, а другой влево. Звук самолёта уходящего вправо начинает превалировать над звуком самолёта уходящего влево. От чего это происходит - подумайте сами.
    Наконец, слева раздаётся раскат грома. Может быть резкий, а может быть приглушённый. От чего это зависит - подумайте сами.

    Если Вы терпеливо дочитали до этого места, то я очень рад. Надеюсь, нас уже двое, тех кто знает, почему полёт сверхзвукового самолёта сопровождается рёвом и грохотом.

    И, самое интересное, чтобы это узнать нам не потребовалось никаких аэродинамических труб, продырявленных конусов Маха и корабликов на воде.
    А понадобился только закон сохранения энергии, о котором каждому посетителю этого сайта предлагаю просто всегда помнить.

    С уважением.

    А теперь можем и перейти к тактике сверхзвукового полёта и необходимым характеристикам самолёта для эффективного подавления пехоты противника.
    Ответить
    • feb7 > Shura | 05.01.2010 | 22:29 Ответить
      Вы очень много нафантазировали, но истины не достигли. Во-первых, совершенно не учли эффект Доплера. Во-вторых, скачок уплотнения имеет структуру, очень похожую на структуру ударной волны при взрыве.

      А всего-то нужно взять сверхзвуковую аэродинамическую трубу, и вместо выковыривания из носа новых идей, просто убедиться, что теоретические выкладки Жуковского и Чаплыгина до сих пор (уже больше ста лет) весьма точно выполняются. А они исходили из молекулярно-кинетической теории газов....
      Ответить
  • alek  | 06.12.2009 | 17:10 Ответить
    Можно фантазировать, а можно просто взять книгу и прочитать что такое скачок уплотнения.А автор статьи правильно описал явление.
    Ответить
    • Anonim > alek | 24.02.2010 | 14:33 Ответить
      Друзья, кто-нибудь может сказать с позиций науки - все-таки ба-бах от самолета однократный или постоянный? Я дочитал до конца и вообще-то склоняюсь к мысли, что постоянный. Но хочется знать наверняка.
      Ответить
      • feb7 > Anonim | 20.10.2012 | 20:15 Ответить
        Для наблюдателя на земле - однократный. Для наблюдателя на самолете - скачок "сидит на самолете" и неподвижен при постоянной скорости. Что неясно?
        Ответить
  • семиколенов  | 15.10.2010 | 16:09 Ответить
    Поскольку для рассуждения я использовал рисунок, а он не прикрепляется к сообщению, то решил просто отправить на мыло в надежде, что его вставят в блок обсуждений.

    Начальные условия. Самолёт летит со сверхзвуковой скоростью из точки А в точку В. Фронт распространения фронта звуковой волны ОВС. Посмотрим, что происходит, когда фронт звуковой волны придёт в точку О, где находится человек. Звук одновременно приходит в точку О из места, когда самолёт был в точке А и из точки В. Почему? Находясь в точке А самолёт успевает пролететь в точку В за то время, пока звук идёт из точки А в точку О. Учитывая, что 2 звуковые волны интерферируют, звуковое давление фронта будет значительно. В этом и состоит звуковой эффект в виде хлопка.



    Рассмотрим, как движутся звуковые волны.Начальные условия - мы стоим на земле,над нами пролетает самолёт на сверхзвуковой скорости.Рассмотрим две точки, в которых находится самолёт.Первая точка - положение самолёта за несколько мгновений до того, как он будет пролетать точно над нами.Вторая точка- положение самолёта строго над нами. Докажем, что звуковые волны из этих разных точек дойдут до нас в один и тот же момент времени. Расстояние между нами и второй точкой(катет) меньше , чем от нас до первой точки(гипотенуза).Второй катет это перемещение самолёта из первой точки во вторую.Поскольку, самолёт движется на сверхзвуковой скорости, то сумма времени полёта самолёта до второй точки и время движения звука из второй точки до нас будет занимать такое же время, как время движения звука из первой точки до нас. Поскольку звуковые волны от разных источников могут интенферировать, то это создаёт ещё более сильное звуковое давление на нас.
    И ещё некоторые неточности в начальных условиях.Не преодоление самолёта звукового барьера сопровождается хлопком.Само движение самолёта выше звукового барьера создаёт фронт звуковой волны большой мощности, попадая в которую человек испытывает такие ощущения.
    Ответить
  • nut888  | 16.03.2011 | 14:55 Ответить
    Прочитал комментарии
    Несколько дополнений
    Описываемый эффект скачка может возникать на дозвуке
    Не обязательно разгонять самолет до звуковой скорости
    Сверхзвук может возникать раньше - локальные скорости обтекания
    корпуса могут стать сверхзвуковыми до того как скорость самолета
    приблизится к звуковой
    Это критическая скорость
    Скачек уплотнения или ударная волна в отличие от звуковой волны не является малым возмущением
    Для своего движения (Движется она со сверхзвуковой скоростью)
    она расходует свою энергию и быстро гаснет
    Ответить
    • filser08 > nut888 | 06.01.2012 | 00:04 Ответить
      Очень познавательная статья, но мне приходилось изучать аэродинамику и вот как нам объясняли всё это сложное, простым способом.
      При скорости звука равном скорости самолета вся громкость самолета как бы суммируется, и с каждой секундой растет и растет, и чем больше самолет летит в этом режиме, тем больше накапливается звука, по аналогии это наливать в ведро воду небольшим количеством, а потом выплеснуть полное ведро.Как правило самолет этот режим проходит как можно с большим ускорением, и происходит очень кратковременный хлопок или как взрыв если не быстро его преодолел потом идет обычный шум самолета на всем протяжении полета, пока не станет пилот гасить скорость, опять скорости сравняются, накопление энергии звука, хлопок и опять обычный звук самолета, (как тут писали в таком режиме не возможно лететь долго, самолет не управляемый.
      Для тех кто думает что этот хлопок присутствует на всем протяжении полета, созвонитесь с товарищем с соседнего города по трассе самолета и он вам подтвердит что не какого хлопка не слышал(если он в 30 км от вас), я учился в Калуге и над нами проходила трасса, Ту 144, и как раз мы ощущали что такое хлопок, как гром, или выстрел пушки вдалеке и стекла в здании конкретно звенят.Этот барьер, запрещено преодолевать ниже 10 000метров(10 километров). А насчет контузия противников, это тоже применяли наши летчики в войнах где "наши летчики не участвовали".
      Кстати немного не в тему Лопасти вертолета вращаются чем длиннее тем медленнее, чтобы на концах лопасти не привысить скорость звука, да и на винтовых самолетах тоже самое, окружная скорость не привышает скорость звука. Недавно мне нужно было расчитать скорость вращения винта для авиамодельного самолета, так и там все тоже самое, чем меньше винт, тем выше обороты.
      Ответить
    • feb7 > nut888 | 20.10.2012 | 20:24 Ответить
      Неверно. Поскольку скорость V сверхзвуковая, путь АО звук преодолеет ПОСЛЕ того, как самолет окажется в точке В. Поэтому, картина пролета сверзвукового самотета всегда такая: тишина->хлопок->шум двигателя.
      Постройте треугольник скоростей и убедитесь, что никакой интенференции сюда приплетать не нужно
      Ответить
  • Алексей Архиповский  | 04.06.2013 | 15:14 Ответить
    Осилил лишь половину комментов. Повеселился. Правы и те и другие. Вы просто говорите о разных вещах.
    1.Сторонники хлопка в момент преодоления звукового барьера говорят о наложении и усилении звуковых волн. И чем интенсивнее самолёт разгоняется, чем быстрее пройдёт звуковой барьер- тем этот хлопок слабее.
    2.Сторонники "повсеместного-вездеслышимого" хлопка на сверхзвуковой скорости при проходе фронта звуковой волны говорят о уплотнении воздуха носовой частью самолёта. Данный удар по ушам почти не зависит от шума двигателей- это именно разовое изменение давления от сильно повышенного к сильно пониженному. А за ним уже слышен обычный звук двигателя летящего самолёта.
    Некие подробности: при обтекании самолёта на передней кромке (и на верхней поверхности) крыла или на носу тупого фюзеляжа действительно скрость обтекания существенно возрастает. Поэтому проблемы могут начаться уже на скорости порядка 950-1100 км/ч (зависит от ряда факторов), что и происходило в реальности. Начиналась тряска, терялась управляемость. Некоторые самолёты реально разваливались в воздухе. Современные самолёты летающие на сверхзвуке имеют острый нос, острую переднюю кромку крыла и существенную стреловидность. И преодолевают звуковой барьер максимально быстро, чтоб недопустить существенного уплотнения фронта звуковой волны из за наложения оных волн друг на друга. Или по хорошей аналогии- "накопления ракет летящих перед носом".
    Ещё раз- есть слабый хлопок связанный с фронтом уплотнённого воздуха, независящий от шума двигателя и гораздо более сильный хлопок, связанный с наложением звуковых волн при преодолении звукового барьера.
    Ответить
Написать комментарий

Другие вопросы


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»