دیوار صوتی: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
برداشتن برچسب خرد |
|||
خط ۱:
[[پرونده:FA-18 Hornet breaking sound barrier (7 July 1999) - filtered.jpg|چپ|بندانگشتی|شکسته‌شدن دیوار صوتی. چگالش بخار آب تحت
[[پرونده:Sound barrier chart.svg|thumb|
۱. فروصوت{{سخ}}
۲. [[عدد ماخ|ماخ]] برابر ۱{{سخ}}
در [[هوانوردی]]، '''دیوار صوتی'''{{انگلیسی|sound barrier}} نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به [[مافوق صوت]] برسد باید از آن عبور کند. اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند. شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.
== تاریخچه ==
نوک برخی از شلاق‌های معمول، مانند شلاق چرمی قادر به حرکت با سرعتی بیش از سرعت صوت هستند. نوک شلاق دیوار صوتی را می‌شکند و باعث ایجاد صدای شکست تیزی می‌شود. به معنی دیگر شکست صوت. اسلحه‌های گرم پس از [[قرن نوزدهم]]
[[پرونده:Chuck Yeager.jpg|جایگزین=چاک ئیگر در کنار هواپیما Bell X-1؛ اولین خلبان و هواپیما که برای شکستن دیوار صوتی به پرواز
شکستن دیوار صوتی با گذشتن از سرعت صوت، اولین بار در ۱۴ اکتبر ۱۹۴۷ و بوسیله چاک ئیگر (Chuck Yeager) خلبان نیروی هوایی آمریکا با هواپیمای X1 اتفاق افتاد.<ref>{{یادکرد وب|کد زبان=fa-IR|نشانی=https://youc.ir/how-broken-the-sound-barrier/|عنوان=دیوار صوتی چگونه شکسته
== عوامل مؤثر ==
سرعت صوت بسته به چگالی دما و رطوبت (در مورد هوا) متفاوت است.
واحد سرعت صوت ماخ نام دارد که معادل ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت است و هر جسم که بخواهد دیوار صوتی را بشکند باید از این سرعت فراتر رود و استحکام کافی برای '''متلاشی نشدن''' را داشته باشد.
اغلب جنگنده‌های امروزی و چند [[بمب افکن]] (مانند B-1) توانایی این کار را دارند.
تنها یک وسیله سرنشین دار روی زمین از این سرعت فراتر رفته که [[تراست اس‌اس‌سی]] نام دارد و محصول مشترک [[ایالات متحده
== عامل ایجاد دیوار صوتی ==
امواج ضربه‌ای یا Shockwaves در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می‌تواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.
در سرعتهای نزدیک سرعت صوت، فرضیه
اما کم‌کم، با نزدیک شدن به سرعتهای ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می‌شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس [[اصل برنولی]]، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. در چنین سرعتهایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می‌رسد، گر چه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه‌ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می‌کنند، که همین مسئله گذر از دیوار صوتی را مشکل می‌نماید.
== صدای انفجار ==
امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعتهای زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می‌رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می‌شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند [[ده برابر]] شده از حرکت هواپیما باهم به گوش شنونده می‌رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می‌باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله‌ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد [[بخار آب]] زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه
== شکستن دیوار صدا توسط یک
{{اصلی|ردبول استراتوس}}
در ژانویه ۲۰۱۰، [[فلیکس باومگارتنر]] با کار در یک تیم از دانشمندان حمایت شده توسط ''نوشابه‌های رد بول'' برای کسب بالاترین رکورد در [[سقوط آزاد]] از آسمان تلاش کردند. این پروژه برای دیدن شکست دیوار صوتی توسط باومگارتنر با پرش از ارتفاع
== منابع ==
خط ۴۵:
* Miller, Jay. ''The X-Planes: X-1 to X-45,'' Hinckley, UK: Midland, 2001. ISBN 1-85780-109-1.
* Pisano, Dominick A. , R. Robert van der Linden and Frank H. Winter. ''Chuck Yeager and the Bell X-1: Breaking the Sound Barrier''. Washington, DC: Smithsonian National Air and Space Museum (in association with Abrams, New York), 2006. ISBN 0-8109-5535-0.
* Portway, Donald. ''Military Science Today''. London: [[انتشارات دانشگاه آکسفورد]]
* Wagner, Ray. ''The North American Sabre''. London: Macdonald, 1963.
* Winchester, Jim. "Bell X-1." ''Concept Aircraft: Prototypes, X-Planes and Experimental Aircraft'' (The Aviation Factfile). Kent, UK: Grange Books plc, 2005.
* Wolfe. Tom. ''The Right Stuff''. New York: Farrar, Straus and Giroux, 1979. ISBN 0-374-25033-2.
* Yeager, Chuck, Bob Cardenas, Bob Hoover, Jack Russell and James Young. ''The Quest for Mach One: A First-Person Account of Breaking the Sound Barrier''. New York: Penguin Studio, 1997. ISBN 0-670-87460-4.
| |||