Crezi ca acesta este un boom sonor – dar nu este

Crezi ca acesta este un boom sonor – dar nu este

(Credit de imagine:

John Gay / US Navy / Science Photo Library

)

Fotografiile uimitoare ale avioanelor rapide inconjurate de o unda de soc in doua sectiuni nu sunt dovezi ale unui avion care sparge bariera sunetului. BBC Future se uita la ce le determina.

Eu

Este o priveliste atragatoare care a fost surprinsa de fotografi si de echipele de camere de mai multe ori; un avion militar matura rapid si rapid, calatorind cu sute de mile pe ora. Pe masura ce creste viteza, incepe sa fie inconjurat de un con urias de vapori, un nor care pare sa erupa in jurul aeronavei.

Acest lucru, adesea ni se spune in legende excitabile, este un boom sonor.

Cu exceptia faptului ca nu este – sau cel putin nu chiar.

Array

Ceea ce vedeti este un efect fizic care are loc pe masura ce un avion se apropie de viteza sunetului, dar nu este boom-ul sonor in sine.

Pe masura ce proiectarea aeronavelor a devenit mai sofisticata, avioanele au devenit mai rationale si mai rapide – si au inceput sa faca lucruri in aer in jurul lor pe care pur si simplu nu le-au putut face atunci cand erau mai lente si mai greoaie. Si undele de soc misterioase care inconjoara avioanele joase, care zboara rapid, pe masura ce se apropie si apoi trec bariera sonora, sunt dovada faptului ca aerul incepe sa faca lucruri foarte ciudate la astfel de viteze.

Efectul este cel mai vizibil atunci cand o aeronava zboara prin aer cald si umed (Credit: Getty Images)

Deci, care sunt aceste conuri de vapori misterioase?

Rod Irvine, presedintele grupului de aerodinamica al Societatii Aeronautice Regale, spune ca conditiile care creeaza conul de vapori conduc toate la ruperea barierei sonore – dar conurile sunt de obicei fotografiate la viteze chiar sub viteza sunetului.

Zburand atat de aproape de sol, aerul este mai dens si creeaza mai multe frictiuni si rezistenta – si, oricum, pilotilor le este interzis sa sparga bariera sonora pe uscat. „O poti face deasupra marii”, spune el, „dar nu o poti face deasupra pamantului.

Este unul dintre lucrurile pe care le-a suferit proiectul Concorde, deoarece pe masura ce Concorde a fost dezvoltat, regulile s-au schimbat, ceea ce insemna ca nu putea decat sa rupa bariera sonora peste apa. ”

Mai mult, capturarea undelor de soc create atunci cand un avion trece viteza sunetului este incredibil de dificila – sunt mult mai greu de preluat cu ochiul liber. Aveti nevoie de un kit special pentru a-l vedea. Cand fotografiaza modele aerodinamice care sunt supuse vitezei supersonice in tunelele de vant, oamenii de stiinta folosesc de obicei oglinzi pentru a percepe diferenta de refractie a luminii din undele de soc rezultate. Fotografia rezultata din Schlieren este apoi utilizata pentru a vizualiza sistemul de unde de soc in jurul modelului tunelului de vant. In testele de tunel de vant, modelele nu tind sa creeze acelasi tip de conuri de vapori, deoarece aerul este tratat pentru a elimina umiditatea din aer.

Acest videoclip nu mai este disponibil

Conurile de vapori sunt create de o unda de soc generata de aeronava pe masura ce creste viteza. Undele de soc sunt efectele fizice ale aeronavei care calatoresc atat de repede prin aer. Pe masura ce aeronava creste viteza si se apropie de viteza sunetului – in jur de 1.234 km / h (767 mph) la nivelul marii – se formeaza unde de soc in jurul aeronavei. In aceste valuri de soc exista „discontinuitate” in presiunea si temperatura aerului local. Acest lucru face ca aerul sa-si piarda capacitatea de a retine apa si condensul incepe sa se formeze, creand conul de vapori. 

Schimbarea presiunii aerului determina scaderea temperaturilor si permite formarea condensului (Credit: Getty Images)

“Daca vedeti un con de vapori, aveti o unda de soc, deoarece aveti o schimbare a presiunii si temperaturii”, spune Irvine.

Multe dintre cele mai bune imagini ale acestui fenomen prezinta avioane zburate de Marina SUA; niciun accident, avand in vedere ca aerul cald si umed aproape de suprafata marii poate ajuta la amplificarea efectului.

Acest videoclip nu mai este disponibil

Este un truc realizat in mod obisnuit de bombardierele de vanatoare FA / 18 Hornet, pilonul principal al flotelor de transport ale US Navy. Hornet este, de asemenea, utilizat de echipa de acrobatici Blue Angels, iar acesti piloti sunt abili la efectuarea manevrelor care creeaza acesti conuri de vapori – cunoscuti si sub denumirea de „coliere de soc” sau „oua de soc”. Mai mult decat atat, sunt adesea facute langa un portavion sau pe mare, cu fotografii instruiti din US Navy aproape de mana – sa faci o fotografie de secunda a unui avion care calatoreste la 600 mph (960 km / h) nu este ceva probabil pentru a surprinde in detalii clare de cristal pe telefonul smartphone.

Doar pentru a face lucrurile mai complicate, conurile de vapori sunt adesea cele mai dramatice atunci cand au loc in ceea ce se numeste zbor „transonic” – atunci cand o parte din aerul care curge in jurul aeronavei curge la viteza sunetului, iar unele dintre ele de mai jos.

Cand un avion sparge viteza sunetului, undele de soc pot fi dificil de detectat cu ochiul liber (Credit: Science Photo Library)

„Aeronava nu calatoreste neaparat mai rapid decat viteza sunetului, dar aerul care calatoreste peste aripa este accelerat si rupe local bariera sonora”, spune Irvine.

In cele din urma, spune el, trebuie sa aveti conditiile climatice potrivite – genul de aer cald si umed pe care aeronavele care opereaza in afara transportatorilor il pot gasi mai usor decat majoritatea. Apoi, obtineti un cameraman din apropiere care stie cu adevarat ce fac si voila – ati captat, pe camera, norul dramatic de vapori pe care atat de multi dintre noi cred ca este spectacolul de fractiune de secunda al unui boom sonor.

Alaturati-va peste 500.000 de fani viitori, placandu-ne pe Facebook sau urmariti-ne pe Twitter , Google+ , LinkedIn si Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „ Daca ai citit doar 6 lucruri in aceasta saptamana ”. O selectie selectata de povesti de la BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel si Auto, livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.