Explozie sonica

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 23 iunie 2020; verificările necesită 9 modificări .

Sonic boom ( în engleză  sonic boom ) este un fenomen acustic sub formă de bumbac (de obicei dublu), care apare atunci când undele de șoc se propagă în atmosferă de la un corp care zboară cu viteză supersonică. [1] Termenul este folosit în mod obișnuit în legătură cu mișcarea corpurilor în atmosferă la viteze supersonice (cel mai adesea avioane) în timpul cărora există un efect concomitent de impact audio impuls (clap). Un boom sonic generează o serie de fenomene naturale (tunete, meteori) și cauze provocate de om (de exemplu, trosnirea unui bici ). [2]

Fizica fenomenului

Un corp care se mișcă în aer cu viteză supersonică generează o undă de șoc. O astfel de undă de șoc se numește undă de șoc la cap . La o distanță suficient de mare de corpul aerodinamic, intensitatea acestei unde de șoc este mică [3] , și traversează direcția fluxului care se apropie la un unghi apropiat de unghiul Mach, care este calculat prin formula

unde M = v/c  este numărul Mach și c  este viteza sunetului la o anumită temperatură. Prin urmare, unda de șoc capătă o formă conică caracteristică cu un vârf în apropierea muchiei de față a corpului în mișcare. Acest con se numește conul Mach .

Când această undă de șoc slabă ajunge la suprafața pământului, creșterea presiunii din față acționează asupra timpanelor și este percepută ca un pop ascuțit și puternic. Deoarece intensitatea undei de șoc conice slăbește pe măsură ce se deplasează prin atmosferă, presiunea boom-ului sonic depinde de înălțimea și viteza obiectului. În condiții normale, un boom sonic poate provoca disconfort, dar de obicei nu dăunează sănătății și nu dăunează.

În timpul căderii meteoritului Chelyabinsk în 2013, presiunea în unda de șoc formată la intrarea corpului în atmosferă a fost suficientă pentru ca geamurile să fie sparte în case și unele clădiri să fie distruse, deoarece acest lucru s-a întâmplat în apropiere suficientă de oraș. . Aceste distrugeri, conform unor relatări media, au fost cauzate de un boom sonic [4] . Cu toate acestea, strict vorbind, impactul undelor de șoc de mare intensitate, capabile să provoace distrugerea clădirilor și structurilor, nu se mai aplică boom-ului sonic. Unda de șoc este unul dintre principalii factori dăunători ai unei explozii nucleare .

Cu cât aeronava este mai mare, cu atât altitudinea de zbor este mai mică și viteza este mai mare, cu atât boom-ul sonic va fi mai sensibil la sol. În timpul trecerii Tu-160 la o altitudine de 300-500 de metri și o viteză de aproximativ 1500 km/h (teoretic, de fapt, un astfel de regim pentru Tu-160 este imposibil), sticla din clădiri va să fie rupt la pământ, iar oamenii vor fi doborâți și șocați de obuze. În perioada timpurie a stăpânirii aviației militare supersonice, astfel de cazuri au avut loc și au provocat plângeri din partea locuitorilor așezărilor adiacente bazelor aeriene și terenurilor de antrenament, prin urmare, pe baza Institutului de Cercetare a Zborului în perioada 1956 până la începutul anilor 1970, în temeiul Conducerea lui I. V. Ostoslavsky și A. D. Mironov a fost efectuat un complex mare de studii de zbor ale fizicii acestui fenomen pentru a evalua impactul asupra mediului al boom-ului sonic și al zgomotului de la aeronavele supersonice. Unul dintre rezultatele acestei activități a fost adoptarea în URSS a unor reguli care să permită zborurile cu viteze supersonice doar la altitudini nu mai mici de 10.000 m [5] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Sonic boom // Aviația: Enciclopedia - M .: Great Russian Encyclopedia, 1994.
  2. ↑ Rudenko O.V., Makov Yu.N. Șocul sonic: de la fizica undelor neliniare la ecologia acustică (recenzie)//Acoustic Journal 2021, vol. 67, nr. 1, p. 3–30
  3. ↑ Landau L. D., Lifshitz E. M. Hydrodynamics // Theoretical Physics. - M . : Fizmatlit, 2001. - T. VI. - S. 636. - 736 p. — ISBN 5-9221-0121-8 .
  4. ↑ METEORITUL CHELYABINSK ÎN MEDIA DE VEST: REVIZIE . IA REX (15 februarie 2013). Data accesului: 21 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 2 februarie 2014.
  5. ↑ V. Bliznyuk, L. Vasiliev, V. Vul, V. Klimov, A. Mironov ş.a. Ed. V.T. Klimov. Adevărul despre aeronavele supersonice de pasageri . - Moscova : muncitor Moskovski , 2000. - 335 p. — ISBN 5239020442 .
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii