Hangrobbanás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. június 23-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .

A Sonic boom ( angolul  sonic boom ) egy pamut (általában dupla) formájú akusztikus jelenség, amely akkor következik be, amikor egy szuperszonikus sebességgel repülő test lökéshullámai a légkörben terjednek. [1] A kifejezést általában a testek légkörben zajló szuperszonikus sebességgel történő mozgásával kapcsolatban használják (leggyakrabban repülőgépek), amely során impulzushanghatás (taps) kíséri. A hangrobbanás számos természeti jelenséget (mennydörgés, meteorok) és ember által előidézett okokat (például egy korbácsroppanást ) generál. [2]

A jelenség fizikája

A levegőben szuperszonikus sebességgel mozgó test lökéshullámot generál. Az ilyen lökéshullámot fejlökésnek nevezik . Az áramvonalas testtől kellően nagy távolságra ennek a lökéshullámnak az intenzitása kicsi [3] , és a Mach-szöghöz közeli szögben keresztezi a szembejövő áramlás irányát, amelyet a képlet számít ki.

ahol M = v/c  a Mach-szám , c  pedig a hangsebesség adott hőmérsékleten. Ezért a lökéshullám jellegzetes kúpos alakot kap, amelynek csúcsa a mozgó test elülső éle közelében található. Ezt a kúpot Mach-kúpnak nevezik .

Amikor ez a gyenge lökéshullám eléri a földfelszínt, az elülső nyomáslökés a dobhártyára hat, és éles és hangos pukkanásként érzékeli. Mivel a kúpos lökéshullám intenzitása gyengül, ahogy az atmoszférán áthalad, a hangszóró nyomása a tárgy magasságától és sebességétől függ. Normál körülmények között a hangrobbanás kellemetlenséget okozhat, de általában nem okoz egészségkárosodást és nem okoz kárt.

A cseljabinszki meteorit 2013-as leesésekor a test légkörbe jutásakor kialakult lökéshullám nyomása elegendő volt ahhoz, hogy a házak ablakai betörjenek, és egyes épületek megsemmisüljenek, mivel ez a város kellő közelségében történt. . Ezeket a pusztításokat egyes médiajelentések szerint hangrobbanás okozta [4] . Szigorúan véve azonban a nagy intenzitású lökéshullámok hatása , amelyek képesek az épületek és építmények tönkretételére, már nem érvényesek a hangrobbanásra. A lökéshullám a nukleáris robbanás egyik fő károsító tényezője .

Minél nagyobb a repülőgép, annál kisebb a repülési magassága és minél nagyobb a sebessége, annál érzékenyebb lesz a hangszórója a földön. A Tu-160 áthaladásakor 300-500 méter magasságban és körülbelül 1500 km / h sebességgel (elvileg a Tu-160 ilyen rezsimje valójában lehetetlen), az épületek üvegei összetörik a földön, és az embereket ledöntik és agyonrázzák. A szuperszonikus katonai repülés elsajátításának korai időszakában előfordultak ilyen esetek, és a légibázisokkal, gyakorlóterekkel szomszédos települések lakóitól is panaszkodtak, ezért a Repüléskutató Intézet alapján az 1956-tól a hetvenes évek elejéig terjedő időszakban a I. V. Ostoslavsky és A. D. Mironov vezetésével a jelenség fizikáját vizsgáló repülési tanulmányok nagy komplexumát végezték el, hogy felmérjék a hangrobbanás és a szuperszonikus repülőgépek zajának környezeti hatását. Ennek a tevékenységnek az egyik eredménye az volt, hogy a Szovjetunióban olyan szabályokat fogadtak el, amelyek csak 10 000 m-nél alacsonyabb magasságban engedélyezték a szuperszonikus sebességű repülést [5] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Sonic boom // Repülés: Encyclopedia - M .: Great Russian Encyclopedia, 1994.
  2. ↑ Rudenko O.V., Makov Yu.N. Hangsokk: a nemlineáris hullámok fizikától az akusztikus ökológiáig (áttekintés)//Acoustic Journal 2021, 67. kötet, 1. szám, 1. o. 3–30
  3. ↑ Landau L. D., Lifshitz E. M. Hidrodinamika // Elméleti fizika. - M . : Fizmatlit, 2001. - T. VI. - S. 636. - 736 p. — ISBN 5-9221-0121-8 .
  4. ↑ CHELJABINSZKI METEORIT A NYUGATI MÉDIÁBAN: SZEMLE . IA REX (2013. február 15.). Hozzáférés dátuma: 2014. január 21. Az eredetiből archiválva : 2014. február 2..
  5. ↑ V. Bliznyuk, L. Vasziljev, V. Vul, V. Klimov, A. Mironov és mások. Szerk. V.T. Klimov. Az igazság a szuperszonikus utasszállító repülőgépekről . - Moszkva : Moszkovszkij munkás , 2000. - 335 p. — ISBN 5239020442 .
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák