Ses bariyerini geçti :-)...

Konu hakkında konuşmaya başlamadan önce kavramların doğruluğu (neyi beğeniyorum :-) sorusuna biraz açıklık getirelim. Günümüzde iki terim oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır: ses duvarı Ve süpersonik bariyer. Benzer geliyorlar ama yine de aynı değiller. Ancak özellikle katı olmanın bir anlamı yok: özünde bunlar bir ve aynı şeydir. Ses bariyeri tanımı çoğunlukla havacılığa daha bilgili ve daha yakın olan kişiler tarafından kullanılmaktadır. Ve ikinci tanım genellikle diğer herkestir.

Fizik açısından (ve Rus dili :-)) ses bariyerini söylemenin daha doğru olduğunu düşünüyorum. Burada basit bir mantık var. Sonuçta ses hızı diye bir kavram var ama kesin olarak konuşursak süpersonik hız diye sabit bir kavram yok. Biraz ileriye baktığımda şunu söyleyeceğim uçak Süpersonik hızda uçar, o zaman bu engeli çoktan geçmiştir ve onu geçtiğinde (aştığında), ses hızına eşit (ve ses üstü değil) belirli bir eşik hız değerini geçer.

Bunun gibi bir şey:-). Üstelik ilk kavram ikinciye göre çok daha az kullanılıyor. Görünüşe göre bunun nedeni süpersonik kelimesinin kulağa daha egzotik ve çekici gelmesi. Ve süpersonik uçuşta egzotizm kesinlikle mevcuttur ve doğal olarak pek çok kişinin ilgisini çekmektedir. Ancak, “” sözlerinin tadını çıkaranların hepsi bu değil. süpersonik bariyer“Aslında ne olduğunu anlıyorlar. Forumlara bakarak, makaleler okuyarak, hatta televizyon izleyerek buna defalarca ikna oldum.

Bu soru aslında fizik açısından oldukça karmaşıktır. Ancak elbette karmaşıklıkla uğraşmayacağız. Her zamanki gibi "aerodinamiği parmaklarınızla açıklama" :-) ilkesini kullanarak durumu açıklığa kavuşturmaya çalışacağız.

Yani bariyere (ses :-))!... Hava gibi elastik bir ortam üzerinde hareket eden uçuş halindeki bir uçak, güçlü bir ses dalgası kaynağı haline gelir. Sanırım havadaki ses dalgalarının ne olduğunu herkes biliyor :-).

Ses dalgaları (diyazon çatalı).

Bu, ses kaynağından farklı yönlere yayılan sıkıştırma ve seyrekleşme alanlarının bir alternatifidir. Su üzerindeki dairelere benzer bir şey, bunlar da dalgadır (sadece sağlam olmayanlar :-)). İnsan fısıltılarından jet motorlarının uğultusuna kadar bu dünyanın tüm seslerini duymamızı sağlayan, kulak zarına etki eden bu alanlardır.

Ses dalgalarına bir örnek.

Ses dalgalarının yayılma noktaları uçağın çeşitli bileşenleri olabilir. Örneğin, hareket ettikçe önlerindeki havayı sıkıştıran, belirli bir tür basınç oluşturan bir motor (sesi herkes tarafından bilinir :-)) veya vücut parçaları (örneğin yay) ( sıkıştırma) dalga ileri doğru koşuyor.

Tüm bu ses dalgaları havada bildiğimiz ses hızıyla yayılır. Yani, eğer uçak ses altıysa ve hatta düşük hızda uçuyorsa, o zaman ondan kaçıyor gibi görünüyorlar. Sonuç olarak böyle bir uçak yaklaştığında önce sesini duyarız, sonra kendisi uçup gider.

Bununla birlikte, uçağın çok yüksekten uçmaması durumunda bunun geçerli olduğuna dair bir rezervasyon yapacağım. Sonuçta ses hızı ışık hızı değil :-). Büyüklüğü o kadar büyük değildir ve ses dalgalarının dinleyiciye ulaşması zaman alır. Bu nedenle, yüksek irtifada uçuyorsa, dinleyici ve uçak için sesin görülme sırası değişebilir.

Ve ses o kadar hızlı olmadığı için uçak, kendi hızının artmasıyla birlikte yaydığı dalgaları yakalamaya başlar. Yani eğer hareketsiz olsaydı dalgalar ondan şu şekilde ayrılırdı: eşmerkezli daireler Atılan bir taşın su üzerinde oluşturduğu dalgalanmalar gibi. Ve uçak hareket ettiği için bu dairelerin uçuş yönüne karşılık gelen sektöründe dalgaların sınırları (önleri) birbirine yaklaşmaya başlar.

Ses altı vücut hareketi.

Buna göre, uçak (burnu) ile ilk (baş) dalganın önü arasındaki boşluk (yani burası, belirli bir dereceye kadar kademeli olarak frenlemenin gerçekleştiği alandır) ücretsiz akış uçağın burnuyla (kanat, kuyruk) buluştuğunda ve sonuç olarak, basınç ve sıcaklıkta artış) daralmaya başlar ve ne kadar hızlı olursa uçuş hızı da o kadar yüksek olur.

Öyle bir an gelir ki, bu boşluk pratikte ortadan kaybolur (ya da minimal hale gelir), adı verilen özel bir alana dönüşür. şok dalgası. Bu, uçuş hızının ses hızına ulaşmasıyla yani uçağın yaydığı dalgalarla aynı hızda hareket etmesiyle gerçekleşir. Mach sayısı birliğe eşittir (M=1).

Vücudun ses hareketi (M=1).

Şok şok, ortamın çok dar bir bölgesidir (yaklaşık 10-4 mm), içinden geçerken bu ortamın parametrelerinde artık kademeli değil, keskin (atlama benzeri) bir değişikliğin olduğu - hız, basınç, sıcaklık, yoğunluk. Bizim durumumuzda hız düşer, basınç, sıcaklık ve yoğunluk artar. Bu nedenle adı şok dalgasıdır.

Biraz basitleştirilmiş bir şekilde, tüm bunlar hakkında şunu söyleyebilirim. Süpersonik bir akışı aniden yavaşlatmak imkansızdır, ancak bunu yapmak zorundadır, çünkü artık orta ses altı hızlarda olduğu gibi uçağın burnunun önündeki akışın hızına kademeli olarak frenleme olasılığı yoktur. Görünüşe göre uçağın burnunun (veya kanadın ucunun) önünde ses altı bir bölüme rastlıyor ve dar bir sıçrayışa çökerek sahip olduğu büyük hareket enerjisini ona aktarıyor.

Bu arada tam tersini de söyleyebiliriz: Uçak, süpersonik akışı yavaşlatmak için enerjisinin bir kısmını şok dalgalarının oluşumuna aktarıyor.

Süpersonik vücut hareketi.

Şok dalgasının başka bir adı daha var. Uzayda uçakla birlikte hareket etmek, esasen yukarıdaki çevresel parametrelerde (yani hava akışında) keskin bir değişikliğin önünü temsil eder. Ve bu bir şok dalgasının özüdür.

Şok şok ve şok dalgası genel olarak eşdeğer tanımlardır, ancak aerodinamikte ilki daha çok kullanılır.

Şok dalgası (veya şok dalgası) pratik olarak uçuş yönüne dik olabilir, bu durumda yaklaşık olarak uzayda bir daire şeklini alırlar ve düz çizgiler olarak adlandırılırlar. Bu genellikle M=1'e yakın modlarda olur.

Vücut hareket modları. ! - ses altı, 2 - M=1, ses üstü, 4 - şok dalgası (şok dalgası).

M sayıları> 1'de, uçuş yönüne belli bir açıyla yerleştirilmişlerdir. Yani uçak zaten kendi sesini geçiyor. Bu durumda, eğik olarak adlandırılırlar ve uzayda, süpersonik akışlar üzerinde çalışan bir bilim adamının adını taşıyan (bunlardan birinde ondan bahsetmiş olan) Mach konisi olarak adlandırılan bir koni şeklini alırlar.

Mach konisi.

Bu koninin şekli (deyim yerindeyse "inceliği") tam olarak M sayısına bağlıdır ve onunla şu ilişkiyle ilişkilidir: M = 1/sin α, burada α, koninin ekseni ile koninin ekseni arasındaki açıdır. nesil. Ve konik yüzey, kaynağı uçak olan ve süpersonik hıza ulaşan "geçtiği" tüm ses dalgalarının cephelerine dokunuyor.

Ayrıca şok dalgaları Ayrıca olabilir ilhak edilmiş Süpersonik hızla hareket eden bir cismin yüzeyine bitişik olduklarında veya vücutla temas halinde değillerse uzaklaşırken.

Çeşitli şekillerdeki cisimlerin etrafındaki süpersonik akış sırasında şok dalgası türleri.

Süpersonik akış herhangi bir sivri yüzeyin etrafından akarsa genellikle şoklar oluşur. Örneğin bir uçak için bu, sivri bir burun, yüksek basınçlı hava girişi veya hava girişinin keskin kenarı olabilir. Aynı zamanda örneğin burnun üzerine “atlama oturur” diyorlar.

Ayrıca, örneğin bir kanadın kalın kanat profilinin ön yuvarlatılmış kenarı gibi yuvarlak yüzeylerin etrafından akarken ayrık bir şok meydana gelebilir.

Uçak gövdesinin çeşitli bileşenleri, uçuş sırasında oldukça karmaşık bir şok dalgası sistemi oluşturur. Ancak bunlardan en yoğun olanı iki tanesidir. Biri pruvadaki baş, ikincisi ise kuyruk elemanlarındaki kuyruktur. Uçaktan belli bir mesafede, ara şoklar ya baş olanı yakalayıp onunla birleşir ya da kuyruk onları yakalar.

Rüzgar tünelinde temizleme sırasında model uçakta meydana gelen şok şokları (M=2).

Sonuç olarak, uçağın uçuş yüksekliğine göre küçük olması ve buna bağlı olarak aralarındaki kısa süre nedeniyle genel olarak dünyevi bir gözlemci tarafından tek olarak algılanan iki atlama kalır.

Bir şok dalgasının (şok dalgası) yoğunluğu (başka bir deyişle enerji), çeşitli parametrelere (uçağın hızı, tasarım özellikleri, çevre koşulları vb.) bağlıdır ve ön tarafındaki basınç düşüşüne göre belirlenir.

Şok dalgası, rahatsızlık kaynağı olarak Mach konisinin tepesinden yani uçaktan uzaklaştıkça zayıflar, yavaş yavaş sıradan bir ses dalgasına dönüşür ve sonunda tamamen yok olur.

Ve ne derecede yoğunlukta olacak şok dalgası(veya şok dalgasının) yere ulaşması orada yaratabileceği etkiye bağlıdır. Tanınmış Concorde'un yalnızca Atlantik üzerinde süpersonik uçtuğu ve askeri süpersonik uçakların yüksek irtifalarda veya süpersonik hıza ulaşamadığı bölgelerde süpersonik hıza ulaştığı bir sır değil. Yerleşmeler(en azından bunu yapmaları gerekiyormuş gibi görünüyor :-)).

Bu kısıtlamalar son derece haklıdır. Örneğin benim için şok dalgasının tanımı patlamayla ilişkilidir. Yeterince yoğun bir sıkıştırma şokunun yapabileceği şeyler de buna karşılık gelebilir. En azından pencerelerin camları kolayca uçabiliyor. Bunun yeterli kanıtı var (özellikle oldukça fazla olduğu ve uçuşların yoğun olduğu Sovyet havacılık tarihinde). Ama daha kötü şeyler de yapabilirsin. Sadece daha alçaktan uçmalısın :-)…

Ancak yere ulaştıklarında şok dalgalarından geriye kalanların çoğu artık tehlikeli değil. Sadece yerdeki dışarıdan bir gözlemci kükreme veya patlamaya benzer bir ses duyabilir. Yaygın ve oldukça kalıcı bir yanılgı bu gerçekle ilişkilidir.

Havacılık bilimi konusunda fazla tecrübeli olmayan kişiler böyle bir ses duyunca uçağın üstesinden geldiğini söylüyorlar ses duvarı (süpersonik bariyer). Aslında, bu doğru değil. Bu ifadenin en az iki nedenden dolayı gerçeklikle hiçbir ilgisi yoktur.

Şok dalgası (şok dalgası).

Birincisi, eğer yerdeki bir kişi gökyüzünde yüksek bir uğultu duyarsa, bu sadece (tekrar ediyorum :-)) kulaklarının ulaştığı anlamına gelir. şok dalgası ön(veya şok dalgası) bir yere uçan bir uçaktan. Bu uçak zaten süpersonik hızda uçuyor ve henüz bu hıza geçmedi.

Ve eğer aynı kişi kendisini bir anda uçağın birkaç kilometre ilerisinde bulsaydı, o zaman aynı sesi yine aynı uçaktan duyacaktı çünkü uçakla birlikte hareket eden aynı şok dalgasına maruz kalacaktı.

Süpersonik hızla hareket eder ve bu nedenle sessizce yaklaşır. Ve kulak zarları üzerinde her zaman hoş olmayan bir etki yarattıktan sonra (yalnızca onların üzerinde olduğunda iyidir :-)) ve güvenli bir şekilde geçtikten sonra, çalışan motorların uğultusu duyulabilir hale gelir.

Saab 35 "Draken" savaş uçağı örneğini kullanarak, Mach sayısının çeşitli değerlerinde bir uçağın yaklaşık uçuş diyagramı. Dil maalesef Almancadır, ancak şema genel olarak açıktır.

Üstelik süpersonik sese geçişe tek seferlik "patlamalar", patlamalar, patlamalar vb. eşlik etmiyor. Modern bir süpersonik uçakta pilot, çoğu zaman böyle bir geçişi yalnızca alet okumalarından öğrenir. Ancak bu durumda belirli bir süreç meydana gelir, ancak belirli pilotluk kurallarına uyulursa, bu onun için neredeyse görünmezdir.

Ama hepsi bu değil :-). Daha fazlasını söyleyeceğim. uçağın dayandığı ve "delilmesi" gereken (böyle yargılar duydum :-)) somut, ağır, aşılması zor bir engel şeklinde mevcut değil.

Aslına bakılırsa hiçbir engel yok. Bir zamanlar, havacılıkta yüksek hızların gelişiminin şafağında, bu kavram daha çok süpersonik hıza geçmenin ve bu hıza uçmanın zorluğuna dair psikolojik bir inanç olarak şekillenmişti. Hatta özellikle bu tür inanç ve ifadelerin önkoşullarının oldukça spesifik olması nedeniyle bunun genellikle imkansız olduğuna dair ifadeler bile vardı.

Ancak, ilk önce ilk şeyler...

Aerodinamikte, bu akışta hareket eden ve süpersonik olma eğiliminde olan bir cismin hava akışıyla etkileşim sürecini oldukça doğru bir şekilde tanımlayan başka bir terim daha vardır. Bu dalga krizi. Geleneksel olarak kavramla ilişkilendirilen bazı kötü şeyleri yapan odur. ses duvarı.

Yani krizle ilgili bir şeyler :-). Herhangi bir uçak, uçuş sırasında etrafındaki hava akışının aynı olmayabileceği parçalardan oluşur. Mesela bir kanadı, daha doğrusu sıradan bir klasiği ele alalım. ses altı profili.

Kaldırma kuvvetinin nasıl oluşturulduğuna dair temel bilgiden, profilin üst kavisli yüzeyinin bitişik katmanındaki akış hızının farklı olduğunu çok iyi biliyoruz. Profilin daha dışbükey olduğu yerde genel akış hızından daha büyüktür, profil düzleştiğinde ise azalır.

Kanat ses hızına yakın hızlarda akışta hareket ettiğinde, böyle bir dışbükey alanda, örneğin zaten akışın toplam hızından daha büyük olan hava katmanının hızının değiştiği bir an gelebilir. sonik ve hatta süpersonik.

Bir dalga krizi sırasında transoniklerde meydana gelen yerel şok dalgası.

Profil boyunca bu hız azalır ve bir noktada tekrar ses altı hale gelir. Ancak yukarıda da söylediğimiz gibi sesten hızlı bir akış hızla yavaşlayamaz, dolayısıyla şok dalgası.

Bu tür şoklar aerodinamik yüzeylerin farklı alanlarında ortaya çıkar ve başlangıçta oldukça zayıftırlar, ancak sayıları büyük olabilir ve genel akış hızındaki artışla birlikte süpersonik bölgeler artar, şoklar "güçlenir" ve profilin arka kenarı. Daha sonra profilin alt yüzeyinde de aynı şok dalgaları belirir.

Kanat profili etrafında tam süpersonik akış.

Bütün bunlar ne anlama geliyor? İşte şu. Birinci– bu önemli aerodinamik sürükleme artışı transonik hız aralığında (yaklaşık M=1, daha fazla veya daha az). Bu direnç, bileşenlerinden birinde keskin bir artış nedeniyle büyüyor - dalga direnci. Ses altı hızlarda uçuşları değerlendirirken daha önce hesaba katmadığımız aynı şey.

Süpersonik akışın yavaşlaması sırasında çok sayıda şok dalgası (veya şok dalgası) oluşturmak için yukarıda söylediğim gibi enerji boşa harcanır ve uçağın hareketinin kinetik enerjisinden alınır. Yani, uçak basitçe yavaşlar (ve çok belirgin bir şekilde!). İşte bu dalga direnci.

Üstelik şok dalgaları, içlerindeki akışın keskin bir şekilde yavaşlaması nedeniyle, sınır tabakasının kendi arkasında ayrılmasına ve laminerden türbülansa dönüşmesine katkıda bulunur. Bu aerodinamik sürtünmeyi daha da artırır.

Farklı Mach sayılarında profil şişmesi Şok şokları, yerel süpersonik bölgeler, türbülanslı bölgeler.

Saniye. Kanat profilinde yerel süpersonik bölgelerin ortaya çıkması ve bunların akış hızının artmasıyla birlikte profilin kuyruk kısmına doğru kayması ve dolayısıyla profil üzerindeki basınç dağılım düzeninin değişmesi nedeniyle, aerodinamik kuvvetlerin uygulama noktası (merkez) basınç) aynı zamanda arka kenara da kayar. Sonuç olarak görünen dalış anı uçağın kütle merkezine göre burnunun aşağı inmesine neden olur.

Bütün bunlar neyle sonuçlanır? Aerodinamik sürüklemedeki oldukça keskin artış nedeniyle, uçağın gözle görülür bir itme kuvvetine ihtiyacı vardır. motor güç rezervi transonik bölgenin üstesinden gelmek ve tabiri caizse gerçek süpersonik sese ulaşmak.

Dalga direncindeki artışa bağlı olarak transoniklerde (dalga krizi) aerodinamik dirençte keskin bir artış. Сd - direnç katsayısı.

Daha öte. Dalış anının oluşması nedeniyle eğim kontrolünde zorluklar ortaya çıkar. Ek olarak, şok dalgaları ile yerel süpersonik bölgelerin ortaya çıkmasıyla ilişkili süreçlerin düzensizliği ve eşitsizliği nedeniyle, kontrol zorlaşır. Örneğin, sol ve sağ düzlemlerdeki farklı işlemler nedeniyle yuvarlanma halinde.

Ayrıca, yerel türbülans nedeniyle genellikle oldukça güçlü olan titreşimler de meydana gelir.

Genel olarak, tam bir zevkler seti denir. dalga krizi. Ancak gerçek şu ki, süpersonik hızlara ulaşmak için tipik ses altı uçakları (kalın düz kanat profiline sahip) kullanırken bunların hepsi gerçekleşir (beton, :-)).

Başlangıçta, henüz yeterli bilgi olmadığında ve süpersonik seviyeye ulaşma süreçleri kapsamlı bir şekilde incelenmediğinde, bu setin neredeyse ölümcül derecede aşılmaz olduğu düşünüldü ve buna çağrıldı. ses duvarı(veya süpersonik bariyer, isterseniz:-)).

Geleneksel pistonlu uçaklarda ses hızının üstesinden gelinmeye çalışılırken pek çok trajik olay yaşandı. Güçlü titreşim bazen yapısal hasara yol açtı. Uçakların gerekli ivmeyi sağlayacak yeterli gücü yoktu. Yatay uçuşta, aynı nitelikteki etki nedeniyle imkansızdı. dalga krizi.

Bu nedenle hızlanmak için bir dalış kullanıldı. Ama ölümcül olabilirdi. Dalga krizi sırasında ortaya çıkan dalış anı, dalışın uzamasına neden oluyor ve bazen bundan çıkış yolu olmuyordu. Sonuçta kontrolü yeniden sağlamak ve dalga krizini ortadan kaldırmak için hızı azaltmak gerekiyordu. Ancak bunu dalışta yapmak son derece zordur (imkansız olmasa da).

Sıvı yakıtlı ünlü deneysel savaş uçağı BI-1'in 27 Mayıs 1943'te SSCB'de yaşadığı felaketin ana nedenlerinden biri, yatay uçuştan dalışa geçmek olarak kabul ediliyor. roket motoru. Maksimum uçuş hızına yönelik testler yapıldı ve tasarımcıların tahminlerine göre ulaşılan hız 800 km/saat'in üzerindeydi. Bundan sonra dalışta uçağın iyileşemediği bir gecikme yaşandı.

Deneysel savaş uçağı BI-1.

Bizim zamanımızda dalga krizi zaten oldukça iyi çalışılmış ve üstesinden gelinmiş ses duvarı(gerekiyorsa :-)) zor değil. Oldukça yüksek hızlarda uçmak üzere tasarlanan uçaklarda, uçuş operasyonlarını kolaylaştırmak için belirli tasarım çözümleri ve kısıtlamalar uygulanmaktadır.

Bilindiği gibi dalga krizi bire yakın M sayılarında başlıyor. Bu nedenle, hemen hemen tüm ses altı jet uçaklarının (özellikle yolcu uçaklarının) uçuşları vardır. M sayısı sınırı. Genellikle 0,8-0,9M civarındadır. Pilota bunu izlemesi talimatı verildi. Ayrıca birçok uçakta sınır seviyeye ulaşıldığında uçuş hızının düşürülmesi gerekir.

En az 800 km/saat ve üzeri hızlarda uçan neredeyse tüm uçaklarda Süpürme kanadı(en azından ön kenar boyunca :-)). Saldırının başlamasını geciktirmenizi sağlar dalga krizi M=0,85-0,95'e karşılık gelen hızlara kadar.

Süpürme kanadı. Temel eylem.

Bu etkinin nedeni oldukça basit bir şekilde açıklanabilir. Düz bir kanatta, V hızıyla hava akışı neredeyse dik bir açıyla yaklaşır ve kaydırılmış bir kanatta (süpürme açısı χ) belirli bir süzülme açısıyla β yaklaşır. Hız V vektörel olarak iki akışa ayrıştırılabilir: Vτ ve Vn.

Vτ akışı kanat üzerindeki basınç dağılımını etkilemez ancak Vn akışı etkiler, bu da kanadın yük taşıma özelliklerini kesin olarak belirler. Ve toplam akış V'nin büyüklüğü açıkça daha küçüktür. Bu nedenle, süpürülmüş bir kanatta bir dalga krizinin başlangıcı ve bir artış dalga direnci aynı serbest akış hızında düz kanatta olduğundan önemli ölçüde daha geç meydana gelir.

Deneysel avcı uçağı E-2A (MIG-21'in öncüsü). Tipik süpürülmüş kanat.

Süpürülmüş kanadın modifikasyonlarından biri de kanattı. süperkritik profil(kendisinden bahsetti). Aynı zamanda dalga krizinin başlangıcını daha yüksek hızlara kaydırmayı mümkün kılıyor ve ayrıca yolcu uçakları için önemli olan verimliliğin artırılmasını da mümkün kılıyor.

SuperJet 100. Süperkritik profile sahip süpürülmüş kanat.

Uçağın geçiş amaçlı olması durumunda ses duvarı(geçiyor ve dalga kriziçok :-)) ve süpersonik uçuş, genellikle her zaman belirli bir şekilde farklılık gösterir Tasarım özellikleri. Özellikle, genellikle keskin kenarlı ince kanat ve kuyruk profili(elmas şeklindeki veya üçgen dahil) ve planda belirli bir kanat şekli (örneğin, taşma ile üçgen veya trapez vb.).

Süpersonik MIG-21. Takipçi E-2A. Tipik bir delta kanadı.

MIG-25. Süpersonik uçuş için tasarlanmış tipik bir uçak örneği. İnce kanat ve kuyruk profilleri, keskin kenarlar. Trapez kanat. profil

Atasözünü geçmek ses duvarı yani böyle bir uçağın süpersonik hıza geçişi motorun art yakıcı çalışması aerodinamik direncin artması nedeniyle ve tabii ki bölgeyi hızlı bir şekilde geçmek için dalga krizi. Ve bu geçişin tam da anı çoğu zaman hiçbir şekilde hissedilmez (tekrar ediyorum :-)) ya pilot (sadece kokpitteki ses basıncı seviyesinde bir düşüş yaşayabilir) ya da dışarıdan bir gözlemci tarafından, eğer elbette gözlemleyebilirdi :-).

Ancak burada dışarıdan gözlemcilerle ilgili bir yanılgıya daha değinmekte fayda var. Elbette pek çok kişi bu tür fotoğrafları görmüştür; altyazılarda uçağın bu anın üstesinden geldiği belirtilmektedir. ses duvarı tabiri caizse görsel olarak.

Prandtl-Gloert etkisi. Ses bariyerinin aşılmasını gerektirmez.

İlk önce, böyle bir ses bariyerinin olmadığını ve süpersonik geçişe olağanüstü bir şeyin (patlama veya patlama dahil) eşlik etmediğini zaten biliyoruz.

ikinci olarak. Fotoğrafta gördüğümüz şey sözde Prandtl-Gloert etkisi. Onun hakkında zaten yazdım. Süpersonik geçişle hiçbir şekilde doğrudan ilgisi yoktur. Sadece yüksek hızlarda (bu arada ses altı :-)), önünde belirli bir hava kütlesini hareket ettiren uçak, arkasında belirli bir miktarda hava yaratır nadirleşme bölgesi. Uçuşun hemen ardından bu alan yakındaki doğal alandan gelen havayla dolmaya başlıyor. hacimde bir artış ve sıcaklıkta keskin bir düşüş.

Eğer hava nemi yeterliyse ve sıcaklık çevredeki havanın çiğlenme noktasının altına düşerse, daha sonra nem yoğunlaşması gördüğümüz sis şeklindeki su buharından. Koşullar orijinal seviyelere döndüğü anda bu sis anında ortadan kaybolur. Tüm bu süreç oldukça kısa ömürlüdür.

Yüksek transonik hızlardaki bu süreç yerel teknolojilerle kolaylaştırılabilir. şok dalgaları Bazen uçağın etrafında yumuşak bir koni gibi bir şey oluşturmaya yardımcı oluyorum.

Yüksek hızlar bu olguyu destekler, ancak havadaki nem yeterliyse oldukça düşük hızlarda da meydana gelebilir (ve meydana gelir). Örneğin rezervuarların yüzeyinin üstünde. Bu arada, bu doğadaki güzel fotoğrafların çoğu bir uçak gemisinden, yani oldukça nemli havada çekildi.

Bu nasıl çalışır. Görüntüler elbette harika, gösteri muhteşem :-), ancak bu hiç de en sık denilen şey değil. bununla hiçbir ilgisi yok (ve süpersonik bariyer Aynı:-)). Bu da güzel diye düşünüyorum, yoksa bu tarz fotoğraf ve video çeken gözlemciler mutlu olmayabilir. Şok dalgası, biliyor musunuz:-)…

Sonuç olarak, yazarları alçak irtifada süpersonik hızda uçan bir uçağın şok dalgasının etkisini gösteren bir video var (bunu daha önce kullanmıştım). Elbette burada belli bir abartı var :-), ama Genel prensip anlaşılabilir. Ve yine muhteşem :-)…

Hepsi bugün için. Makaleyi sonuna kadar okuduğunuz için teşekkür ederiz :-). Bir sonrakine kadar...

Fotoğraflar tıklanabilir.

Ses duvarı

Ses duvarı

atmosferde ses altı uçuş hızından ses üstü uçuş hızına geçiş anında bir uçağın veya roketin uçuşu sırasında meydana gelen bir olay. Uçağın hızı ses hızına (1200 km/saat) yaklaştıkça önündeki havada ince bir bölge belirir ve bu bölgede havanın basıncında ve yoğunluğunda keskin bir artış meydana gelir. Uçan bir uçağın önündeki havanın bu şekilde sıkışmasına şok dalgası denir. Yerde şok dalgasının geçişi, silah sesine benzer şekilde bir patlama olarak algılanıyor. Aştıktan sonra uçak, artan hava yoğunluğunun olduğu bu alandan sanki onu delip geçiyormuş gibi geçer - ses bariyerini kırar. Uzun süre havacılığın gelişmesinde ses duvarını aşmak ciddi bir sorun gibi görünüyordu. Bunu çözmek için uçağın kanadının profilini ve şeklini değiştirmek (inceltildi ve geriye doğru eğildi), gövdenin ön kısmını daha sivri hale getirmek ve uçağı jet motorlarıyla donatmak gerekiyordu. Ses hızı ilk kez 1947'de Charles Yeager tarafından B-29 uçağından fırlatılan sıvı roket motoruna sahip bir X-1 uçağında (ABD) aşıldı. Rusya'da O. V. Sokolovsky, 1948'de turbojet motorlu deneysel bir La-176 uçağında ses bariyerini aşan ilk kişi oldu.

Ansiklopedi "Teknoloji". - M.: Rosman. 2006 .

Ses duvarı

M(∞) Mach uçuş sayılarında bir aerodinamik uçağın sürükleme kuvvetinin, kritik M* sayısını biraz aşan keskin bir artış. Bunun nedeni, M(∞) > M* sayılarında dalga direncinin ortaya çıkmasıyla birlikte gelmesidir. Uçağın dalga sürükleme katsayısı, M(∞) = M*'dan başlayarak M sayısı arttıkça çok hızlı bir şekilde artar.
Z.'nin mevcudiyeti b. ses hızına eşit bir uçuş hızına ulaşmayı ve ardından süpersonik uçuşa geçişi zorlaştırır. Bunu yapmak için, sürtünmeyi önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılan ince süpürülmüş kanatlı uçakların ve artan hız ile itiş gücünün arttığı jet motorlarının yaratılmasının gerekli olduğu ortaya çıktı.
SSCB'de ses hızına eşit hıza ilk kez 1948'de La-176 uçağıyla ulaşıldı.

Havacılık: Ansiklopedi. - M .: Büyük Rus Ansiklopedisi. Şef editör GP Svişçev. 1994 .

Diğer sözlüklerde “ses bariyerinin” ne olduğunu görün:

Bariyer - Ev ve Kır Evi kategorisindeki tüm aktif Bariyer promosyon kodları

Aerodinamikte ses bariyeri, bir uçağın (örneğin süpersonik bir uçağın, bir roketin) ses hızına yakın veya bu hızı aşan hızlarda hareketine eşlik eden bir dizi olgunun adıdır. İçindekiler 1 Şok dalgası, ... ... Wikipedia

SES BARİYERİ, havacılıkta uçuş hızının ses hızının üzerine çıkması durumunda ortaya çıkan zorluklara neden olur (SÜPERSONİK HIZ). Ses hızına yaklaşan uçakta beklenmedik bir sürüklenme artışı ve aerodinamik kaldırma kuvveti kaybı yaşanıyor... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

ses duvarı- garso barjeras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. sonik bariyer ses bariyeri vok. Schallbarriere, f; Schallmauer, öfkeli. ses bariyeri, m pranc. bariyer sonique, f; sınır sonique, f; mur de son, m … Fizikos terminų žodynas

ses duvarı- Garso Barjeras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Staigus aerodinamino pasipriešinimo padidėjimas, kai orlaivio greitis tampa garso greičiu (viršijama kritinė Macho skaičiaus verė). Aiškinamas bangų krize dėl staiga padidėjusio… … Işıklandırma ve Markalama Teknolojileri Terminolojileri

Uçağın uçuş hızı ses hızına yaklaştıkça (uçuş Mach sayısının kritik değerini aştığında) aerodinamik sürüklemede keskin bir artış. Dalga direncindeki artışın eşlik ettiği bir dalga kriziyle açıklanır. 3.’ün üstesinden gelin.… … Büyük Ansiklopedik Politeknik Sözlüğü

Ses duvarı- uçağın hareketine karşı hava direncinde keskin bir artış. Ses hızına yakın hızlara yaklaşıyor. 3'ün üstesinden gelmek. b. Uçakların aerodinamik şekillerinin iyileştirilmesi ve güçlü araçların kullanılması sayesinde mümkün oldu... ... Askeri terimler sözlüğü

ses duvarı- M∞ Mach sayılarında uçuş sırasında aerodinamik bir uçağın direncinde, kritik M* sayısını biraz aşan ses bariyerinde keskin bir artış. Bunun nedeni M∞ > sayıları için Ansiklopedi "Havacılık"

ses duvarı- M∞ Mach sayılarında uçuş sırasında aerodinamik bir uçağın direncinde, kritik M* sayısını biraz aşan ses bariyerinde keskin bir artış. Bunun nedeni M∞ > M* sayılarında bir dalga krizinin meydana gelmesidir... ... Ansiklopedi "Havacılık"

- (Fransız bariyer karakolu). 1) kalelerdeki kapılar. 2) arenalarda ve sirklerde atın üzerinden atladığı bir çit, bir kütük, bir direk vardır. 3) Dövüşçülerin düelloda ulaştığı işaret. 4) korkuluklar, ızgaralar. Yabancı kelimelerin sözlüğü... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

BARRIER, ah, kocam. 1. Yol üzerine (atlama, koşma sırasında) yerleştirilen bir engel (duvar tipi, çapraz çubuk). B'yi al. (üstesinden gelmek). 2. Çit, çit. B. kutusu, balkon. 3. aktarım Engel, ne için engel? Nehir doğal b. İçin… … Ozhegov'un Açıklayıcı Sözlüğü

Kitabın

• Vegas: Gerçek Hikaye (DVD), Naderi Amir. Bazı insanlar "Amerikan Rüyası"nı en tuhaf yerlerde ararlar... Bir zamanlar, Eddie Parker ve karısı Tracy tutkulu bir kumarbazdılar, bu da şaşırtıcı değil: Herkesin kumar oynadığı Las Vegas'ta yaşıyorlar...

Şu anda, "ses bariyerinin aşılması" sorunu, esasen yüksek güçlü tahrik motorları için bir sorun gibi görünmektedir. Uçağın kritik hız aralığını hızlı bir şekilde geçebilmesi için ses bariyerine kadar ve hemen yakınında karşılaşılan sürükleme artışının üstesinden gelmeye yetecek itme kuvveti mevcutsa, o zaman herhangi bir özel zorluk beklenmemelidir. Bir uçağın ses üstü hız aralığında uçması, ses altı ve ses üstü hızlar arasındaki geçiş aralığında uçmaktan daha kolay olabilir.

Dolayısıyla durum, Wright kardeşlerin yeterli itiş gücüne sahip hafif bir motora sahip oldukları için motorlu uçuşun mümkün olduğunu kanıtlayabildikleri bu yüzyılın başındaki duruma bir ölçüde benziyor. Eğer uygun motorlarımız olsaydı süpersonik uçuş oldukça yaygın hale gelirdi. Yakın zamana kadar, yatay uçuşta ses bariyerinin aşılması, yalnızca çok yüksek yakıt tüketimine sahip roket ve ramjet motorları gibi oldukça ekonomik olmayan tahrik sistemleri kullanılarak gerçekleştiriliyordu. X-1 ve Sky-rocket gibi deneysel uçaklar, yalnızca birkaç dakikalık uçuş için güvenilir olan roket motorlarıyla veya art yakıcılı turbojet motorlarla donatılmıştır, ancak bu yazının yazıldığı sırada süpersonik hızda uçabilen çok az uçak vardı. yarım saat için. Bir gazetede bir uçağın "ses duvarını geçtiğini" okursanız, bu genellikle uçağın bunu dalış yaparak yaptığı anlamına gelir. Bu durumda yerçekimi, yetersiz çekiş kuvvetine destek oldu.

Bu akrobasi ile ilgili belirtmek istediğim garip bir olgu var. Diyelim ki uçak

Gözlemciye ses altı hızla yaklaşır, dalar, ses üstü hıza ulaşır, ardından dalıştan çıkar ve tekrar ses altı hızla uçmaya devam eder. Bu durumda, yerdeki bir gözlemci genellikle birbirini oldukça hızlı bir şekilde takip eden iki yüksek patlama sesi duyar: "Bom, bum!" Bazı bilim adamları çift uğultunun kökenine dair açıklamalar önerdiler. Zürih'ten Ackeret ve Paris'ten Maurice Roy, uğultuların, uçak ses hızından geçerken yayılan motor gürültüsü gibi ses darbelerinin birikmesinden kaynaklandığını öne sürdü. Bir uçak bir gözlemciye doğru hareket ediyorsa, uçağın ürettiği gürültü, yayıldığı aralığa kıyasla daha kısa sürede gözlemciye ulaşacaktır. Bu nedenle, ses kaynağının gözlemciye doğru hareket etmesi koşuluyla her zaman bir miktar ses darbesi birikimi olur. Ancak ses kaynağı ses hızına yakın bir hızla hareket ederse birikim sonsuza kadar yoğunlaşır. Tam ses hızıyla doğrudan gözlemciye doğru hareket eden bir kaynaktan yayılan tüm sesin, gözlemciye çok kısa bir sürede, yani ses kaynağı gözlemcinin bulunduğu konuma yaklaştığında ulaşacağını düşünürsek bu durum açıkça ortaya çıkar. Bunun nedeni ses ile sesin kaynağının aynı hızla ilerleyecek olmasıdır. Bu süre zarfında ses süpersonik hızda hareket ediyor olsaydı, algılanan ve yayılan ses darbelerinin sırası tersine dönecekti; gözlemci daha önce yayılan sinyalleri algılamadan önce daha sonra yayılan sinyalleri ayırt edecektir.

Bu teoriye uygun olarak çift uğultu süreci Şekil 1'deki diyagramla gösterilebilir. 58. Bir uçağın doğrudan gözlemciye doğru fakat değişken bir hızla hareket ettiğini varsayalım. AB eğrisi uçağın hareketini zamanın bir fonksiyonu olarak gösterir. Eğriye teğet olan açı uçağın anlık hızını gösterir. Diyagramda gösterilen paralel çizgiler sesin yayılmasını göstermektedir; bu düz çizgilerdeki eğim açısı ses hızına karşılık gelir. İlk olarak segmentte uçak hızı ses altı, ardından segmentte süpersonik ve son olarak segmentte yine ses altı. Gözlemci başlangıçta D mesafesindeyse, yatay çizgide gösterilen noktalar algılananların sırasına karşılık gelir.

Pirinç. 58. Değişken hızda uçan bir uçağın mesafe-zaman diyagramı. Paralel çizgiler sesin yayılımını gösteren bir eğim açısı ile.

ses dürtüleri. Ses bariyerinden ikinci geçişte (nokta) uçağın ürettiği sesin, ilk geçişte (nokta) üretilen sesten daha önce gözlemciye ulaştığını görüyoruz. Bu iki an boyunca gözlemci, sonsuz küçük bir zaman aralığı boyunca, sınırlı bir süre boyunca yayılan dürtüleri algılar. Bunun sonucunda patlamaya benzer bir patlama sesi duyar. İki gürültü sesi arasında, uçak tarafından farklı zamanlarda yayılan üç darbeyi aynı anda algılar.

İncirde. Şekil 59 bu basitleştirilmiş durumda beklenebilecek gürültü yoğunluğunu şematik olarak göstermektedir. Yaklaşan bir ses kaynağı durumunda ses darbelerinin birikmesinin Doppler etkisi olarak bilinen sürecin aynısı olduğu unutulmamalıdır; ancak ikinci etkinin özelliği genellikle birikim süreciyle ilişkili ses perdesindeki değişiklikle sınırlıdır. Algılanan gürültünün yoğunluğunun hesaplanması zordur çünkü bu, çok iyi bilinmeyen ses üretim mekanizmasına bağlıdır. Ayrıca yörüngenin şekli, olası yankılar ve uçuş sırasında uçağın çeşitli yerlerinde gözlemlenen ve uçağın hızını düşürmesinin ardından enerjisi ses dalgalarına dönüşen şok dalgaları nedeniyle süreç karmaşıklaşmaktadır. Bazılarında

Pirinç. 59. Bir gözlemci tarafından algılanan gürültü yoğunluğunun şematik gösterimi.

Bu konuyla ilgili son makaleler, yüksek hızlı dalışlarda gözlemlenen çift, bazen üçlü uğultu olgusunu bu şok dalgalarına bağladı.

"Ses duvarını aşmak" veya "ses duvarını aşmak" sorunu halkın hayal gücünü meşgul ediyor gibi görünüyor ("Ses Bariyerini Aşmak" adlı bir İngiliz filmi, Mach 1 uçuşunun zorlukları hakkında bazı fikirler veriyor); pilotlar ve mühendisler sorunu hem ciddi hem de şaka yollu tartışıyorlar. Transonik uçuşla ilgili aşağıdaki "bilimsel rapor", teknik bilgi ve şiirsel ehliyetin mükemmel bir kombinasyonunu göstermektedir:

Saatte 540 mil hızla havada rahatça süzüldük. Küçük XP-AZ5601-NG'yi basit kontrolleri ve Prandtl-Reynolds göstergesinin panelin üst kısmının sağ köşesine gizlenmiş olması nedeniyle her zaman sevdim. Aletleri kontrol ettim. Su, yakıt, dakika başına devir, Carnot verimliliği, yer hızı, entalpi. Her şey yolunda. Rota 270°. Yanma verimliliği normaldir - yüzde 23. Eski turbojet motoru her zamanki gibi sakin bir şekilde mırıldandı ve Tony'nin dişleri Schenectady'nin üzerine atılan 17 kapısından zar zor tıkırdadı. Motordan sadece ince bir yağ damlaması sızdı. Hayat bu!

Uçak motorunun şimdiye kadar denediğimizden daha yüksek hızlar için iyi olduğunu biliyordum. Hava o kadar açık, gökyüzü o kadar mavi, hava o kadar sakindi ki dayanamadım ve hızımı artırdım. Kolu yavaşça bir konum ileri doğru hareket ettirdim. Regülatör çok az hareket etti ve yaklaşık beş dakika sonra her şey sakinleşti. 590 mil/saat. Kola tekrar bastım. Yalnızca iki püskürtme ucu tıkalı. Dar delik temizleyicisine bastım. Tekrar aç. 640 mil. Sessizlik. Egzoz borusu neredeyse tamamen bükülmüştü ve bir tarafında birkaç inç kare hala açıktaydı. Ellerim kolu bulmak için kaşınıyordu, o yüzden tekrar bastım. Uçak saatte 690 mil hıza ulaştı ve kritik bölümden tek bir camı dahi kırmadan geçti. Kabin ısınmaya başlamıştı, ben de girdap soğutucusuna biraz daha hava ekledim. Mach 0,9! Hiç bu kadar hızlı uçmamıştım. Lombozun dışında hafif bir sallanma görebiliyordum, bu yüzden kanat şeklini ayarladım ve o da ortadan kalktı.

Tony uyukluyordu ve ben de piposundan duman üfledim. Dayanamadım ve hızı bir seviye daha artırdım. Tam on dakika içinde Mach 0,95'e eşittik. Arkada, yanma odalarında genel basınç cehennem gibi düştü. Bu hayattı! Cep göstergesi kırmızıyı gösteriyordu ama umurumda değildi. Tony'nin mumu hâlâ yanıyordu. Gamanın sıfırda olduğunu biliyordum ama umurumda değildi.

Heyecandan başım dönüyordu. Biraz daha! Elimi kolun üzerine koydum ama tam o anda Tony uzandı ve dizi elime çarptı. Kaldıraç on seviye yukarı çıktı! Kahretsin! Küçük uçak tüm uzunluğu boyunca sarsıldı ve devasa bir hız kaybı Tony ile beni panele fırlattı. Sağlam bir tuğla duvara çarpmışız gibi hissettik! Uçağın burnunun ezildiğini görebiliyordum. Hız göstergesine baktım ve dondum! 1.00! Tanrım, bir anda maksimumdayız diye düşündüm! Kaymadan önce onu yavaşlatmazsam, sürüklenmenin azalmasıyla sonuçlanacağız! Çok geç! Mach 1.01! 1.02! 1.03! 1.04! 1.06! 1.09! 1.13! 1.18! Çaresizdim ama Tony ne yapacağını biliyordu. Göz açıp kapayıncaya kadar destek verdi

taşınmak! Sıcak hava egzoz borusuna aktı, türbinde sıkıştırıldı, tekrar odalara girdi ve kompresörü genişletti. Tanklara yakıt akmaya başladı. Entropi ölçer sıfıra döndü. Mach 1.20! 1.19! 1.18! 1.17! Kurtulduk. Tony ve ben akış bölücünün yapışmaması için dua ederken geri kaydı, geri kaydı. 1.10! 1.08! 1.05!

Kahretsin! Duvarın diğer tarafına çarptık! Tuzağa düştük! Geri çekilmek için yeterli negatif itme kuvveti yok!

Biz duvar korkusuyla sinerken küçük uçağın kuyruğu parçalandı ve Tony bağırdı: "Roket iticilerini ateşleyin!" Ama yanlış yöne döndüler!

Tony uzanıp onları ileri doğru iterken, parmaklarından Mach çizgileri akıyordu. Onları ateşe verdim! Darbe baş döndürücüydü. Bilincimizi kaybettik.

Aklım başıma geldiğinde, parçalanmış küçük uçağımız sıfır Mach'tan geçiyordu! Tony'yi dışarı çıkardım ve yere düştük. Uçak doğuya doğru yavaşlıyordu. Birkaç saniye sonra sanki başka bir duvara çarpmış gibi bir çarpma sesi duyduk.

Tek bir vida bile bulunamadı. Tony ağ örmeye başladı ve ben de MIT'e doğru yola çıktım.

14 Ekim 1947'de insanlık bir dönüm noktasını daha aştı. Sınır oldukça nesneldir ve belirli bir fiziksel miktarla ifade edilir - dünya atmosferi koşullarında sıcaklık ve basınca bağlı olarak 1100-1200 km/saat aralığında olan havadaki ses hızı. Süpersonik hız, II. Dünya Savaşı'nın genç bir gazisi olan, olağanüstü cesarete ve mükemmel fotojeniteye sahip olan Amerikalı pilot Chuck Yeager (Charles Elwood "Chuck" Yeager) tarafından fethedildi ve bu sayede tıpkı 14 yıl gibi hemen anavatanında popüler oldu. daha sonra Yuri Gagarin.

Ve ses bariyerini geçmek gerçekten cesaret gerektiriyordu. Yeager'in başarısını bir yıl sonra, 1948'de tekrarlayan Sovyet pilotu Ivan Fedorov, o zamanki duygularını şöyle hatırladı: “Ses duvarını aşmak için yapılan uçuştan önce, bundan sonra hayatta kalma garantisinin olmadığı belli oldu. Kimse bunun ne olduğunu ve uçağın tasarımının hava şartlarına dayanıp dayanamayacağını bilmiyordu. Ama bunu düşünmemeye çalıştık.”

Aslında arabanın süpersonik hızda nasıl davranacağına dair tam bir netlik yoktu. Uçak tasarımcıları, uçak hızlarındaki artışla birlikte, hem uçağın sert yapılarında hem de uçağın içinde ortaya çıkan çarpıntı - kendi kendine salınım sorununu acilen çözmek zorunda kaldıklarında, 30'lu yılların ani talihsizliğine dair hala taze anılara sahipti. deri, uçağı birkaç dakika içinde parçalayacak. Süreç çığ gibi gelişti, hızla gelişti, pilotların uçuş modunu değiştirmeye vakti olmadı ve makineler havada parçalandı. Uzun bir süre çeşitli ülkelerdeki matematikçiler ve tasarımcılar bu problemi çözmek için çabaladılar. Sonuçta bu fenomenin teorisi, daha sonra SSCB Bilimler Akademisi'nin başkanı olacak genç Rus matematikçi Mstislav Vsevolodovich Keldysh (1911–1978) tarafından yaratıldı. Bu teorinin yardımıyla hoş olmayan fenomenden sonsuza kadar kurtulmanın bir yolunu bulmak mümkün oldu.

Ses bariyerinden de aynı derecede hoş olmayan sürprizlerin beklendiği oldukça açık. Güçlü bilgisayarların yokluğunda aerodinamiğin karmaşık diferansiyel denklemlerinin sayısal çözümü imkansızdı ve modellerin rüzgar tünellerinde "şişirilmesine" güvenmek gerekiyordu. Ancak niteliksel değerlendirmelerden, ses hızına ulaşıldığında uçağın yakınında bir şok dalgasının ortaya çıktığı açıktı. En önemli an, uçağın hızının ses hızıyla karşılaştırıldığında ses bariyerinin aşıldığı andır. Şu anda, dalga cephesinin farklı taraflarındaki basınç farkı hızla artıyor ve eğer an bir andan daha uzun sürerse, uçak çarpıntıdan daha kötü bir şekilde parçalanamayacak. Bazen yetersiz hızlanma ile ses bariyerini aşarken uçağın yarattığı şok dalgası, altındaki yerdeki evlerin pencerelerinin camlarını bile kırıyor.

Bir uçağın hızının ses hızına oranına Mach sayısı denir (ünlü Alman tamirci ve filozof Ernst Mach'ın adını almıştır). Ses bariyerini geçerken pilot, M numarasının büyük bir hızla atladığını düşünüyor: Chuck Yeager hız göstergesinin 0,98'den 1,02'ye nasıl sıçradığını gördü, ardından kokpitte aslında "ilahi" bir sessizlik oluştu, bariz: sadece bir seviye Uçak kabinindeki ses basıncı birkaç kez düşüyor. Bu "sesten arınma" anı çok sinsidir; birçok testçinin hayatına mal olmuştur. Ancak X-1 uçağının parçalanma tehlikesi çok azdı.

Ocak 1946'da Bell Aircraft tarafından üretilen X-1, ses bariyerini aşmak için tasarlanmış tamamen bir araştırma uçağıydı ve daha fazlası değildi. Araç, Savunma Bakanlığı tarafından sipariş edilmesine rağmen silahlar yerine bileşenlerin, aletlerin ve mekanizmaların çalışma modlarını izleyen bilimsel ekipmanlarla dolduruldu. X-1 modern bir seyir füzesi gibiydi. 2722 kg itme gücüne sahip bir Reaction Motors roket motoruna sahipti. Maksimum kalkış ağırlığı 6078 kg. Uzunluk 9,45 m, yükseklik 3,3 m, kanat açıklığı 8,53 m. 18290 m yükseklikte maksimum hız 2736 km/saat. Araç, B-29 stratejik bombardıman uçağından fırlatıldı ve çelik "kayaklar" üzerinde kuru bir tuz gölüne indi.

Daha az etkileyici olmayan “taktik” teknik özellikler"onun pilotu. Chuck Yeager 13 Şubat 1923'te doğdu. Okuldan sonra uçuş okuluna gittim ve mezun olduktan sonra Avrupa'ya savaşmaya gittim. Bir Messerschmitt-109'u düşürdük. Kendisi Fransa semalarında vuruldu ancak partizanlar tarafından kurtarıldı. Sanki hiçbir şey olmamış gibi İngiltere'deki üssüne döndü. Ancak ihtiyatlı karşı istihbarat servisi, esaretten mucizevi bir şekilde serbest bırakıldığına inanmayarak pilotu uçmaktan uzaklaştırdı ve onu arkaya gönderdi. Hırslı Yeager, Yeager'e inanan Avrupa'daki Müttefik kuvvetlerinin başkomutanı General Eisenhower ile bir resepsiyon aldı. Ve yanılmadı - savaşın bitimine kalan altı ay içinde 64 savaş görevi yaptı, 4'ü bir savaşta olmak üzere 13 düşman uçağını düşürdü. Ve her türlü kritik durumda olağanüstü bir uçuş sezgisine, inanılmaz bir soğukkanlılığa ve inanılmaz bir dayanıklılığa sahip olduğunu belirten mükemmel bir dosyayla kaptan rütbesiyle memleketine döndü. Bu özelliği sayesinde, daha sonraki astronotlar kadar özenle seçilip eğitilen süpersonik test uzmanları ekibine dahil edildi.

X-1'i eşinin onuruna "Glamourous Glennis" olarak yeniden adlandıran Yeager, onunla birçok kez rekor kırdı. Ekim 1947'nin sonunda, 21.372 m'lik önceki rakım rekoru düştü. Aralık 1953'te, makinenin yeni bir modifikasyonu olan X-1A, 2,35 M hıza ve neredeyse 2800 km/saat hıza ulaştı ve altı ay sonra yükseldi. 27.430 m yüksekliğe kadar Ve daha önce Ek olarak, Kore Savaşı sırasında ele geçirilip Amerika'ya nakledilen MiG-15'imizin seri olarak fırlatılan ve test edilen bir dizi savaşçının testleri yapıldı. Yeager daha sonra hem Amerika Birleşik Devletleri'nde hem de Avrupa ve Asya'daki Amerikan üslerinde çeşitli Hava Kuvvetleri test birimlerine komuta etti, Vietnam'daki muharebe operasyonlarında yer aldı ve pilotları eğitti. Şubat 1975'te tuğgeneral rütbesiyle emekli oldu, kahramanca hizmeti sırasında 10 bin saat uçtu, 180 farklı süpersonik modeli test etti ve eşsiz bir nişan ve madalya koleksiyonu topladı. 80'li yılların ortalarında, dünyada ses duvarını aşan ilk cesur adamın biyografisine dayanan bir film yapıldı ve bundan sonra Chuck Yeager bir kahraman bile değil, ulusal bir kalıntı haline geldi. İÇİNDE son kez tarihi uçuşunun ellinci yılında, 14 Ekim 1997'de ses duvarını aşarak F-16'nın kontrolünü ele geçirdi. Yeager o zamanlar 74 yaşındaydı. Genel olarak şairin dediği gibi bu kişilerin çivi haline getirilmesi gerekir.

Okyanusun diğer tarafında da bu tür pek çok insan var. Sovyet tasarımcıları Amerikalılarla aynı anda ses duvarını aşmaya çalışmaya başladı. Ancak onlar için bu başlı başına bir amaç değil, tamamen pragmatik bir eylemdi. X-1 tamamen bir araştırma makinesiyse, ülkemizde Hava Kuvvetleri birimlerini donatmak için seri olarak fırlatılması gereken prototip savaşçıların ses bariyeri basıldı.

Yarışmaya birçok tasarım bürosu katıldı: Lavochkin OKB, Mikoyan OKB ve Yakovlev OKB, o zamanlar devrim niteliğinde bir tasarım çözümü olan, aynı anda eğimli kanatlı uçaklar geliştirdi. Süpersonik bitiş çizgisine şu sırayla ulaştılar: La-176 (1948), MiG-15 (1949), Yak-50 (1950). Ancak orada sorun oldukça karmaşık bir bağlamda çözüldü: Bir askeri makinenin yalnızca yüksek hız, ama aynı zamanda diğer birçok nitelik: manevra kabiliyeti, hayatta kalma yeteneği, minimum uçuş öncesi hazırlık süresi, güçlü silahlar, etkileyici mühimmat vb. ve benzeri. Sovyet döneminde devlet kabul komisyonlarının kararlarının genellikle yalnızca nesnel faktörlerden değil, aynı zamanda geliştiricilerin siyasi manevralarıyla ilişkili öznel faktörlerden de etkilendiği unutulmamalıdır. Tüm bu koşullar, 50'li yıllarda yerel askeri operasyon alanlarında iyi performans gösteren MiG-15 savaşçısının fırlatılmasına yol açtı. Yukarıda da belirtildiği gibi, Chuck Yeager'in "etrafta dolaştığı" şey, Kore'de ele geçirilen bu arabaydı.

La-176 o zamanlar 45 dereceye eşit rekor bir kanat taraması kullanıyordu. VK-1 turbojet motoru 2700 kg'lık bir itme kuvveti sağladı. Uzunluk 10,97 m, kanat açıklığı 8,59 m, kanat alanı 18,26 m2. Kalkış ağırlığı 4636 kg. Tavan 15.000 m Uçuş menzili 1000 km. Silahlanma bir adet 37 mm'lik top ve iki adet 23 mm'lik top. Araba 1948 sonbaharında hazırdı ve Aralık ayında Kırım'da Saki kenti yakınlarındaki askeri havaalanında uçuş testleri başladı. Testleri yönetenler arasında geleceğin akademisyeni Vladimir Vasilyevich Struminsky (1914–1998) vardı; deneysel uçağın pilotları, daha sonra Sovyetler Birliği Kahramanı unvanını alan kaptan Oleg Sokolovsky ve albay Ivan Fedorov'du. Sokolovsky, dördüncü uçuş sırasında kokpit kanopisini kapatmayı unutarak saçma bir kaza sonucu öldü.

Albay Ivan Fedorov, 26 Aralık 1948'de ses duvarını aştı. 10 bin metre yüksekliğe çıktıktan sonra kontrol çubuğunu kendisinden uzaklaştırarak dalışta hızlanmaya başladı. Pilot, "176'mı büyük bir yükseklikten hızlandırıyorum" diye hatırladı. Sıkıcı, alçak bir ıslık sesi duyulur. Hızı artan uçak yere doğru koşuyor. Hız göstergesi ölçeğinde ibre üç basamaklı sayılardan dört basamaklı sayılara doğru hareket eder. Uçak sanki ateşlenmiş gibi titriyor. Ve aniden sessizlik! Ses bariyeri alındı. Daha sonra osilogramların kodunun çözülmesi, M sayısının bir'i aştığını gösterdi." Bu, 1,02 M hızın kaydedildiği 7.000 metre yükseklikte gerçekleşti.

Daha sonra motor gücündeki artış, yeni malzemelerin kullanımı ve aerodinamik parametrelerin optimizasyonu nedeniyle insanlı uçağın hızı istikrarlı bir şekilde artmaya devam etti. Ancak bu süreç sınırsız değildir. Bir yandan yakıt tüketimi, geliştirme maliyetleri, uçuş güvenliği ve diğer boş olmayan hususlar dikkate alındığında rasyonellik düşünceleri tarafından engellenmektedir. Ve paranın ve pilot güvenliğinin o kadar önemli olmadığı askeri havacılıkta bile, en "hızlı" makinelerin hızları 1,5M ile 3M arasındadır. Daha fazlasına gerek yok gibi görünüyor. (Jet motorlu insanlı uçakların hız rekoru Amerikan keşif uçağı SR-71'e ait olup 3,2 M'dir.)

Öte yandan, aşılmaz bir termal bariyer vardır: Belirli bir hızda, otomobilin gövdesinin hava ile sürtünme nedeniyle ısınması o kadar hızlı gerçekleşir ki, ısının yüzeyinden uzaklaştırılması imkansızdır. Hesaplamalar, normal basınçta bunun 10 Mach civarında bir hızda gerçekleşmesi gerektiğini gösteriyor.

Yine de aynı Edwards antrenman sahasında 10 milyon sınırına hâlâ ulaşıldı. Bu 2005 yılında oldu. Rekorun sahibi, gelecekteki roket ve uzay teknolojisinin çehresini kökten değiştirmek üzere tasarlanan yeni bir teknoloji türü geliştirmek amacıyla 7 yıllık iddialı Hiper-X programının bir parçası olarak üretilen X-43A insansız roket uçağıydı. Maliyeti 230 milyon dolar. Rekor 33 bin metre yükseklikte kırıldı. Drone'da kullanıldı yeni sistem hızlanma İlk olarak, X-43A'nın 7 Mach hıza ulaştığı geleneksel bir katı yakıtlı roket ateşlenir ve ardından yeni bir motor türü çalıştırılır - hipersonik bir ramjet motoru (scramjet veya scramjet) oksitleyici olarak sıradan atmosferik havanın kullanıldığı ve oksitleyici olarak gazlı yakıtın kullanıldığı (gerçekte. klasik şema kontrolsüz patlama).

Programa uygun olarak, görevi tamamladıktan sonra okyanusta boğulan üç insansız model üretildi. Bir sonraki aşama insanlı araçların yaratılmasını içeriyor. Bunları test ettikten sonra, çok çeşitli "faydalı" cihazlar oluşturulurken elde edilen sonuçlar dikkate alınacaktır. NASA'nın ihtiyaçları için uçakların yanı sıra hipersonik askeri araçlar da (bombardıman uçakları, keşif uçakları ve nakliye uçakları) oluşturulacak. Hiper-X programına katılan Boeing, 2030-2040 yılına kadar 250 yolcu kapasiteli hipersonik bir yolcu uçağı yaratmayı planlıyor. Bu hızlarda aerodinamiği bozan, termal ısınmaya dayanamayan pencerelerin olmayacağı çok açık. Lombarlar yerine, geçen bulutların video kayıtlarının olduğu ekranlar var.

Hiç şüphe yok ki, bu tür bir ulaşımın talep göreceğine şüphe yok, çünkü ne kadar ileri giderseniz, zaman o kadar pahalı hale gelir, bir zaman birimine giderek daha fazla duygu, kazanılan dolar ve diğer bileşenler sığdırılır. modern hayat. Bu bakımdan hiç şüphe yok ki, bir gün insanlar bir günlük kelebeğe dönüşecek: Bir gün, tüm mevcut (daha doğrusu dün) insan hayatı kadar olaylı olacak. Ve birisinin veya bir şeyin insanlıkla ilgili olarak Hiper-X programını uyguladığı varsayılabilir.

“Ses bariyeri” tabirini duyduğumuzda ne hayal ederiz? Belirli bir sınır, işitme ve sağlığı ciddi şekilde etkileyebilir. Genellikle ses bariyeri hava sahasının fethi ile ilişkilidir ve

Bu engelin aşılması eski hastalıkların, ağrı sendromlarının ve alerjik reaksiyonların gelişmesine neden olabilir. Bu fikirler doğru mu yoksa yerleşik stereotipleri mi temsil ediyorlar? Bunların gerçek bir temeli var mı? Ses bariyeri nedir? Nasıl ve neden oluşur? Bütün bunlar ve bazı ek nüansların yanı sıra tarihsel gerçekler Bu yazıda bu kavramla neyin ilişkili olduğunu bulmaya çalışacağız.

Bu gizemli bilim aerodinamiktir

Aerodinamik biliminde, harekete eşlik eden olguları açıklamak için tasarlanmıştır.
Uçakta “ses bariyeri” kavramı var. Bu, ses hızına yakın veya daha yüksek hızlarda hareket eden süpersonik uçakların veya roketlerin hareketi sırasında meydana gelen bir dizi olaydır.

Şok dalgası nedir?

Bir aracın etrafında süpersonik bir akış akarken, rüzgar tünelinde bir şok dalgası ortaya çıkar. İzleri çıplak gözle dahi görülebilmektedir. Yerde sarı bir çizgiyle ifade edilirler. Şok dalgası konisinin dışında, sarı çizginin önünde yerdeki uçağın sesini bile duyamıyorsunuz. Sesi aşan hızlarda, vücutlar bir şok dalgasına neden olan bir ses akışı akışına maruz kalır. Vücudun şekline göre birden fazla olabilir.

Şok dalgası dönüşümü

Bazen şok dalgası olarak da adlandırılan şok dalgası cephesi oldukça küçük bir kalınlığa sahiptir, bu da akışın özelliklerindeki ani değişiklikleri, vücuda göre hızında bir azalmayı ve buna karşılık gelen bir artışı izlemeyi mümkün kılar. Akıştaki gazın basıncı ve sıcaklığı. Bu durumda kinetik enerji kısmen gazın iç enerjisine dönüşür. Bu değişikliklerin sayısı doğrudan süpersonik akışın hızına bağlıdır. Şok dalgası aparattan uzaklaştıkça basınç düşüşleri azalır ve şok dalgası ses dalgasına dönüşür. Patlamaya benzeyen karakteristik bir ses duyacak olan dışarıdan bir gözlemciye ulaşabilir. Bunun, uçağın ses bariyerini geride bırakması durumunda cihazın ses hızına ulaştığını gösterdiği yönünde bir görüş var.

Gerçekten neler oluyor?

Pratikte ses bariyerini aşma anı olarak adlandırılan an, uçak motorlarının artan kükremesiyle birlikte bir şok dalgasının geçişini temsil ediyor. Artık cihaz eşlik eden sesin önündedir, dolayısıyla motorun uğultusu ondan sonra duyulacaktır. Ses hızına yaklaşmak İkinci Dünya Savaşı sırasında mümkün oldu, ancak aynı zamanda pilotlar uçağın işleyişindeki endişe verici sinyalleri fark etti.

Savaşın sona ermesinin ardından birçok uçak tasarımcısı ve pilot, ses hızına ulaşıp ses bariyerini aşmaya çalıştı ancak bu girişimlerin çoğu trajik bir şekilde sona erdi. Karamsar bilim insanları ise bu sınırın aşılamayacağını savundu. Hiçbir şekilde deneysel değil, bilimsel olarak “ses bariyeri” kavramının doğasını açıklamak ve bunu aşmanın yollarını bulmak mümkün oldu.

Oluşumu uçağın aerodinamik parametrelerine ve uçuş yüksekliğine bağlı olan dalga krizinden kaçınılmasıyla transonik ve süpersonik hızlarda güvenli uçuşlar mümkündür. Bir hız seviyesinden diğerine geçişler, dalga kriz bölgesinde uzun bir uçuştan kaçınmaya yardımcı olacak art yakıcı kullanılarak mümkün olduğunca hızlı yapılmalıdır. Dalga krizi kavram olarak su taşımacılığından kaynaklandı. Gemilerin su yüzeyindeki dalgaların hızına yakın bir hızda hareket etmesiyle ortaya çıktı. Dalga krizine girmek, hızı arttırmada zorluk gerektirir ve dalga krizini olabildiğince basit bir şekilde aşabilirseniz, su yüzeyinde kayma veya kayma moduna girebilirsiniz.

Uçak kontrolünde tarih

Deneysel bir uçakta süpersonik uçuş hızına ulaşan ilk kişi Amerikalı pilot Chuck Yeager'dı. Başarısı 14 Ekim 1947'de tarihe geçti. SSCB topraklarında, ses bariyeri 26 Aralık 1948'de deneyimli bir savaşçıyı uçuran Sokolovsky ve Fedorov tarafından kırıldı.

Siviller arasında yolcu uçağı Douglas DC-8, 21 Ağustos 1961'de 1.012 Mach, yani 1262 km/saat hıza ulaşan ses bariyerini aştı. Uçuşun amacı kanat tasarımı için veri toplamaktı. Uçaklar arasında dünya rekoru, Rus ordusunun hizmetinde olan hipersonik havadan karaya aerobalistik füze tarafından kırıldı. Roket 31,2 kilometre yükseklikte 6389 km/saat hıza ulaştı.

İngiliz Andy Green, havadaki ses duvarını aştıktan 50 yıl sonra benzer bir başarıya otomobilde ulaştı. Amerikalı Joe Kittinger, 31,5 kilometre yüksekliğe ulaşarak serbest düşüş rekorunu kırmaya çalıştı. Bugün, 14 Ekim 2012'de Felix Baumgartner, ulaşımın yardımı olmadan 39 kilometre yükseklikten serbest düşüşle ses duvarını aşarak bir dünya rekoru kırdı. Hızı saatte 1342,8 kilometreye ulaştı.

Ses bariyerinin en sıradışı kırılması

Düşünmek tuhaf ama dünyada bu sınırı aşan ilk icat, neredeyse 7 bin yıl önce eski Çinlilerin icat ettiği sıradan kırbaçtı. Neredeyse 1927'de şipşak fotoğrafın icadına kadar kimse kırbaç şaklamasının minyatür olduğundan şüphelenmemişti. Sonic patlaması. Keskin bir salınım bir döngü oluşturur ve hız keskin bir şekilde artar, bu da tıklamayla onaylanır. Yaklaşık 1200 km/saat hızla ses bariyeri kırılıyor.

En gürültülü şehrin gizemi

Küçük kasaba sakinlerinin başkenti ilk kez gördüklerinde şok olmaları şaşırtıcı değil. Bol ulaşım, yüzlerce restoran ve eğlence merkezleri kafanızı karıştırır ve sizi her zamanki rutininizden uzaklaştırır. Başkentte baharın başlangıcı genellikle asi, kar fırtınalı Mart ayından ziyade Nisan ayına tarihlenir. Nisan ayında gökyüzü açık, dereler akıyor ve tomurcuklar açıyor. Uzun kıştan yorulan insanlar pencerelerini güneşe doğru sonuna kadar açıyor, sokak gürültüsü evlerine kadar geliyor. Sokakta kuşlar sağır edici bir şekilde cıvıldıyor, sanatçılar şarkı söylüyor ve şiirler okunuyor. neşeli öğrenciler trafik sıkışıklığı ve metrodaki gürültüden bahsetmiyorum bile. Hijyen departmanı çalışanları gürültülü bir şehirde uzun süre kalmanın sağlığa zararlı olduğunu belirtiyor. Başkentin sağlam arka planı ulaşım,
havacılık, endüstriyel ve ev gürültüsü. Uçaklar oldukça yüksekten uçtuğu ve işletmelerden gelen gürültü binaların içinde dağıldığı için en zararlı olanı araba gürültüsüdür. Özellikle yoğun otoyollarda arabaların sürekli kükremesi, izin verilen tüm standartları iki kat daha fazla aşıyor. Sermaye ses bariyerini nasıl aşıyor? Moskova çok sayıda ses nedeniyle tehlikelidir, bu nedenle başkentin sakinleri gürültüyü bastırmak için çift camlı pencereler yerleştirmektedir.

Ses bariyeri nasıl aşılır?

1947 yılına kadar sesten hızlı uçan bir uçağın kokpitinde bulunan bir kişinin sağlık durumu hakkında gerçek bir veri bulunmuyordu. Görünen o ki, ses duvarını aşmak belli bir güç ve cesaret gerektiriyor. Uçuş sırasında hayatta kalma garantisinin olmadığı ortaya çıkıyor. Profesyonel bir pilot bile uçağın tasarımının hava koşullarından gelebilecek bir saldırıya dayanıp dayanamayacağından emin olamaz. Birkaç dakika içinde uçak kolayca parçalanabilir. Bunu ne açıklıyor? Ses altı hızdaki hareketin, düşen bir taştan daireler gibi yayılan akustik dalgalar oluşturduğuna dikkat edilmelidir. Süpersonik hız şok dalgalarını harekete geçirir ve yerde duran kişi patlamaya benzer bir ses duyar. Güçlü bilgisayarlar olmadan karmaşık sorunları çözmek zordu ve rüzgar tünellerindeki üfleme modellerine güvenmek gerekiyordu. Bazen uçak yeterince hızlanmadığında şok dalgası öyle bir kuvvete ulaşıyor ki, uçağın üzerinden uçtuğu evlerin pencereleri dışarı fırlıyor. Herkes ses bariyerini aşamaz çünkü şu anda tüm yapı sallanıyor ve cihazın montaj parçaları ciddi hasar alabiliyor. Pilotlar için sağlık ve duygusal istikrarın bu kadar önemli olmasının nedeni budur. Uçuş sorunsuz geçerse ve ses bariyeri mümkün olduğu kadar çabuk aşılırsa, ne pilot ne de olası yolcular herhangi bir rahatsızlık hissetmeyecektir. Ocak 1946'da ses duvarını aşmak için özel olarak bir araştırma uçağı inşa edildi. Makinenin yaratılması Savunma Bakanlığı'nın emriyle başlatıldı, ancak silahlar yerine mekanizmaların ve aletlerin çalışma modunu izleyen bilimsel ekipmanlarla dolduruldu. Bu uçak, yerleşik roket motoruna sahip modern bir seyir füzesi gibiydi. Uçak ses bariyerini aştı azami hız 2736 km/saat.

Ses hızını fethetmeye yönelik sözlü ve maddi anıtlar

Ses duvarını aşma konusundaki başarılar bugün hala oldukça değerlidir. Böylece Chuck Yeager'in onu ilk kez aştığı uçak şu anda Washington'da bulunan Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nde sergileniyor. Ancak bu insan icadının teknik parametrelerinin, pilotun kendisinin erdemleri olmasaydı pek bir değeri olmazdı. Chuck Yeager uçuş okulunu bitirdi ve Avrupa'da savaştı, ardından İngiltere'ye döndü. Uçmaktan haksız yere dışlanma Yeager'in ruhunu kırmadı ve Avrupa birliklerinin başkomutanıyla bir resepsiyona ulaştı. Savaşın sonuna kadar kalan yıllarda Yeager, 64 savaş görevinde yer aldı ve bu sırada 13 uçağı düşürdü. Chuck Yeager kaptan rütbesiyle memleketine döndü. Özellikleri olağanüstü sezgiyi, inanılmaz soğukkanlılığı ve kritik durumlarda dayanıklılığı gösterir. Yeager birden fazla kez uçağında rekorlar kırdı. Daha sonraki kariyeri, pilotları eğittiği Hava Kuvvetleri birimlerindeydi. Chuck Yeager ses duvarını en son kırdığında 74 yaşındaydı, bu da uçuş tarihinin ellinci yıl dönümüydü ve 1997 yılındaydı.

Uçak yaratıcılarının karmaşık görevleri

Dünyaca ünlü MiG-15 uçağı, geliştiricilerin yalnızca ses bariyerini aşmaya güvenmenin imkansız olduğunu, ancak karmaşık teknik sorunların çözülmesi gerektiğini anladıkları anda yaratılmaya başlandı. Sonuç olarak, o kadar başarılı bir makine yaratıldı ki, modifikasyonları hizmete girdi Farklı ülkeler. Birkaç farklı tasarım bürosu bir tür çalışmaya dahil oldu yarışmaÖdülü, en başarılı ve işlevsel uçağın patentiydi. Kanatları açılı uçaklar geliştirildi ve bu, tasarımlarında bir devrimdi. İdeal cihazın güçlü, hızlı ve her türlü dış hasara karşı inanılmaz derecede dayanıklı olması gerekiyordu. Uçakların geniş kanatları, ses hızını üç katına çıkaran bir unsur haline geldi. Daha sonra motor gücündeki artış, yenilikçi malzemelerin kullanımı ve aerodinamik parametrelerin optimizasyonu ile açıklanan artış devam etti. Ses bariyerini aşmak, profesyonel olmayan biri için bile mümkün ve gerçek hale geldi, ancak bu, onu daha az tehlikeli hale getirmiyor; bu nedenle, herhangi bir ekstrem spor tutkunu, böyle bir deneye girişmeye karar vermeden önce, güçlü yönlerini mantıklı bir şekilde değerlendirmelidir.