Літак XB-1 долає звуковий бар'єр: як вдалося уникнути руйнівного звукового удару?

Надзвукові подорожі можуть бути доступними: експериментальний літак компанії Boom Supersonic, став першим пілотованим цивільним літаком, який подолав звуковий бар'єр з часів Concorde, що був знятий з виробництва у 2003 році.

Передає УНН із посиланням на NewScientist.

Коли експериментальний літак XB-1 тричі подолав звуковий бар'єр під час свого першого надзвукового польоту 28 січня, він не видав звукового гуркоту, який було б чути з землі, стверджує американська компанія Boom Supersonic.

Важливе досягнення: перевищивши звуковий бар'єр, XB-1 вдалося уникнути руйнівного звукового удару. XB-1 скористався фізичним явищем, яке називається відсіченням Маха.

Довідка

Коли літак проривається крізь атмосферу на високій швидкості, він змінює тиск повітря навколо себе, створюючи звукові хвилі. А коли надзвуковий політ перевищує швидкість звуку - 1 Маха, або близько 1224 кілометрів на годину - ці звукові хвилі об'єднуються, утворюючи ударну хвилю, яка поширюється в бік від траєкторії польоту. Подібна хвиля створює надзвичайно гучний шум, трясе будівлі і навіть розбиває скло. 

Звукові удари над землею настільки руйнівні, що вони сприяли зняттю з експлуатації легендарного комерційного авіалайнера Concorde у 2003 році та спонукали багато країн заборонити комерційні надзвукові літаки. 

Коли XB-1 злетів у свій 12-й випробувальний політ, завдання було чітким: розігнатися до швидкості 1,1 Маха (близько 1350 км/год), офіційно перевищивши звуковий бар'єр (1,0 Маха).

Прискорення було поступовим до досягнення висоти понад 10 км, після чого літак розігнався до швидкості 1,122 Маха. Після 11 хвилин і 35 секунд польоту XB-1 подолав звуковий бар'єр, залишаючись на надзвуковій швидкості близько чотирьох хвилин.

Що відбулося?

Відбулося явище, яке називається "відсікання Маха" - коли ударні хвилі поширюються від надзвукових до дозвукових областей у стратифікованій атмосфері.

На великих висотах звук поширюється повільніше, - відповідно літак, який подолає звуковий бар’єр на цих висотах, створить стрілу, яка не досягне землі. Якщо стріла рухається вниз, зростаюча швидкість звуку відхилить його, штовхаючи його ударні хвилі вгору.

Хитрість полягає в тому, що температура і вітер також впливають на швидкість звуку, тому ідеальна висота і швидкість для надзвукового літака залежатимуть від атмосферних умов.

Справжній виклик полягає в отриманні дуже точних атмосферних прогнозів щодо температури і вітру - звідси обчислення практичної швидкості польоту за Махом є досить простим

У Boom Supersonic кажуть, що під час останнього і останнього випробувального польоту XB-1, 10 лютого, він також досяг надзвукової швидкості без стріли.

Тепер компанія використовує досвід тестових польотів, щоб допомогти своєму майбутньому комерційному авіалайнеру, який називається Overture, досягти такого ж успіху.

Нагадаємо

Ексдиректор розвідки США Джон Реткліфф розповів про спроби росії конкурувати з США у сфері гіперзвукових технологій. Він зазначив, що економіка рф розміром з Техас змушує її обирати вузькі напрямки конкуренції.