breaking-sound-barrier

لابد تاکنون در گوشه و کنار اخبار، شکسته شدن دیوار صوتی توسط هواپیماهای نظامی را شنیده‌اید. ولی حقیقتاً دیوار صوتی چیست؟

در اواسط قرن بیستم هنوز علم آیرودینامیک برای سرعت‌های پرواز بسیار تند، محاسبات چندان دقیقی نداشت تا آنکه با ظهور هواپیماهای چالاکی نظیر اسپیت‌فایر مشخص شد که با پرواز در سرعت نزدیک به سرعت صوت، یعنی حدود ۳۴۳ متر بر ثانیه یا ۱،۲۳۵ کیلومتر بر ساعت (در هوای ۲۰ درجه سانتیگراد)، نیروی مقاومت هوا شدیداً افزایش می‌یابد. به این ترتیب یک ذهنیت اولیه یا عوامانه به‌وجود آمد که سرعت صوت همانند دیواری در مقابل وسیله متحرک خواهد بود و عبور از آن غیرممکن است! اصطلاح دیوار صوتی از اینجا آغاز شد.

پیشرفت علم نشان داد که اگرچه پرواز کردن در سرعت صوت یا بالاتر از آن، ناممکن نیست ولی چنین کاری مستلزم رفع مشکلات ویژه‌ای است. نیروی مقاومت هوا در مقابل وسیله پرنده با نزدیک شدن به سرعت صوت، شدیداً افزایش می‌یابد و در خود سرعت صوت به حداکثر مقدارش می‌رسد ولی با افزایش بیشتر سرعت وسیله پرنده، این مقاومت تدریجاً کم می‌شود. در این محدوده نزدیک به سرعت صوت، علاوه بر افزایش زیاد مقاومت هوا، رفتار عوامل آیرودینامیکی روی وسیله پرنده تغییرات قابل‌توجهی می‌کند که باعث بر هم خوردن تعادل وسیله پرنده هم  می‌شود. عوامل فوق باعث می‌شود که وسایل پرنده برای پرواز در نزدیکی سرعت صوت (کمی بالاتر یا پایین‌تر)، که اصطلاحاً ناحیه گذرصوتی نامیده می‌شود، نیاز به طراحی آیرودینامیکی و پیشرانه قوی داشته باشند؛ ضمن اینکه استمرار پرواز در چنین محدوده‌ای از سرعت، چندان به‌صرفه و قتصادی نیست و وسایل پرنده پرسرعت به نحوی طراحی می‌شوند که در مدت کوتاهی از این محدوده خارج شوند و با سرعت فراصوتی به پروازشان ادامه دهند.

در حین عبور وسیله پرنده از محدوده سرعت صوت، تغییرات فاحشی در مشخصات ترمودینامیکی هوای اطراف به وجود می‌آید که برای کسانی که در فاصله نسبتاً نزدیکی با وسیله پرنده باشند، صدای وحشتناکی نظیر صدای انفجار می‌شنوند ولی هر چه فاصله افراد، بیشتر باشد، این صدا کاهش می‌یابد. به چنین رویدادی اصطلاحاً شکستن دیوار صوتی گفته می‌شود. در زمان جنگ، جنگنده‌ها با شکستن دیور صوتی بر فراز شهرها، ضمن ایجاد رعب و وحشت در دل ساکنان، با سرعت از محدوده شهر و پدافندهای هوایی آن، دور می‌شوند. البته، در تاریخ صنایع هوایی، هواپیمای کنکورد یکی از موارد استفاده غیرنظامی از وسایل پرنده فراصوتی بوده است. کنکورد که عموماً در مسیر پاریس تا نیویورک پرواز می‌کرد فقط مجاز بود که در روی اقیانوس، از سرعت صوت عبور کند و دیوار صوتی را بشکند.

Concorde

By

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *