Probijanje zvučnog zida ^Featured

Zvuk ustvari predstavlja slijedno zgušnjavanje i prorjeđivanje medija - u ovom slučaju zraka. Brzina prostiranja zvuka je različita ovisno od medija, a za zrak se uzima da iznosi 341 m/s ili 1227,6 km/h u uvjetima međunarodne standarsne atmosfere. Zrakoplov tijekom kretanja kroz zrak izaziva poremećaje kontinuiteta zraka to jest formira zračne valove slično onome što čini brod kada plovi. Dolazi do promjene tlaka zraka to jest do titranja čestica zraka u pravcu širenja vala, a brzina poremećaja jednaka je brzini zvuka. Sa povećanjem brzine leta zrakoplova povećava se amplituda zvučnih valova to jest dolazi do povećanja tlaka zraka na isturenim dijelovima zrakoplova. Što je zrakoplov bliži brzini zvuka to se poremećaj tlaka zraka približava zrakoplovu tako da se ne stigne proširiti ispred i «obavijestiti» čestice zraka o nailasku poremećaja. Molekule «neobaviještenog» zraka nalijeću na aeroprofil zrakoplova slijedeći njegov oblik što ima za posljedicu povećanje tlaka, gustoće i temperature zraka u vrlo kratkom vremenskom intervalu. Prilikom prelaska na nadzvučnu brzinu leta zrak na pojedinim dijelovima zrakoplova, obično kabina pilota i spoj krila i trupa, formira zračne valove koji putuju ispred zrakoplova to jest "točke probijanja brzine zvuka". Ispred zrakoplova se formira «prepreka» sastavljena od valova malog poremećaja koju nazivamo zvučnim zidom.U trenutku prelaska brzine zvuka dešava se skokovita i vremenski kratka promjena parametara zraka te poremećaj zraka prelazi iza zrakoplova. Tijekom leta nadzvučnim brzinama zrakoplov neprekidno oblikuje zvučne valove koji se šire duž njegove putanje. Slikovito rečeno to izgleda slično situaciji kada iz automobila u pokretu ispuštamo predmete koji nastavljaju padati ka tlu. Gledano iz pilotske kabine „zvučni zid“ se kreće iza zrakoplova i simetrično se širi u zračnom prostoru (Mahov konus). Međutim, kada pilot izvodi zrakoplovom manevar, oštri zaokret ili naglo popinjanje, zvučni zid će putovati ka tlu ispred zrakoplova. Zvuk koji možemo čuti na tlu (često u govoru također nazivan „probijanje zvučnog zida“) to jest iznenadni prasak (pucanj) zračnih valova koji su nastali na dijelovima zrakoplova prilikom prelaska na nadzvučne brzine. U stvari možemo čuti dva praska: prvi je u trenutku prelaska sa podzvučne na nadzvučnu brzinu, a drugi prilikom povratka sa nadzvučne na podzvučnu brzinu. Promjena tlaka zraka prouzročena „zvučnim zidom“ je zanemarljive veličine što je otprilike jednako tlaku koji bi iskusili ako bi nas lift spustio za dva ili tri kata brže nego obično. Upravo promjena magnitude vršnog tlaka opisuje pojam „zvučnog zida“. Postoje dva tipa praska (buke) koju možemo čuti, N-zvučni valovi i U-zvučni valovi. Zvučni valovi N-tipa se formiraju u stabilnim uvjetima leta kada zračni val ima oblik sličan onome koje ima slovo "N". U takvoj vrsti valova najveći vršni nadtlak je na prednjoj strani da bi se smanjivao ka krajevima i postepeno prešao u normalno područje tlaka zraka. Valovi U-oblika nastaju u manevrima zrakoplova i imaju oblik slova "U" pri čemu je veličina vršnog nadtlaka zraka veća u usporedbi sa N-valovima. Borbeni piloti moraju u miru uvježbavati letenje nadzvučnim brzinama kako bi u ratu bili uspješni.