Mișcarea supersonică este mișcarea unui corp în spațiu cu o viteză care depășește valoarea vitezei sunetului . Momentul mișcării, când valoarea vitezei corpului atinge valoarea vitezei de propagare a unei unde sonore, corespunde punctului barierei fonice. Caracteristicile mișcării corpurilor la viteze sub bariera sonoră și deasupra barierei fonice diferă semnificativ. O trăsătură distinctivă în acest caz este formarea unei unde de șoc în fața unui corp care a depășit bariera sonoră și se află în condiții de mișcare cu viteză supersonică .
O undă de șoc generată în condiții de mișcare supersonică a unui corp este caracterizată printr-un front de diferite forme bazate pe geometria obiectului. Astfel, mișcarea unui corp cu cap rotund este însoțită de formarea unui val cu suprafață parabolică curbată. O astfel de undă se mișcă oarecum înaintea obiectului. Cu toate acestea, procesul de formare a undelor de către un obiect cu cap ascuțit arată destul de diferit. Aici, frontul undei de șoc capătă o formă de con, iar partea superioară a conului este în contact cu obiectul. În orice caz, mișcarea supersonică a corpului generează formarea unor zone de aer care diferă brusc unele de altele în ceea ce privește densitatea.
Un corp în mișcare cu un cap tocit are proprietăți de reducere a turbulenței . Această formă a obiectului este de preferat pentru utilizare în condiții de mișcare cu viteze subsonice. Dacă vorbim despre spargerea barierei sunetului și deplasarea cu o viteză mai mare decât viteza sunetului, forma ascuțită a părții capului a corpului devine mai de preferat. Pe baza acestui principiu au fost dezvoltate, de exemplu, obuze pentru tunuri. Același principiu este încorporat în designul aeronavelor supersonice . Atunci când construiesc avioane supersonice, inventatorii caută să reducă rezistența undei de șoc dând corpului aeronavei forma care ar fi cât mai apropiată de forma măturată (ascuțită).
Utilizarea aeronavelor se datorează unui detaliu important. Înainte de a atinge valorile vitezelor supersonice, aeronava trebuie ridicată în aer, sau la sfârșitul zborului, coborâți aparatul la sol [1] . Designerii se confruntă cu o sarcină dificilă - să creeze o formă universală a corpului care are o rezistență la fel de scăzută, atât în intervalul de viteză subsonică, cât și în domeniul de viteză supersonică. Avioanele supersonice moderne sunt capabile să atingă viteze de până la câteva mii de kilometri pe oră. Proiectanții de aeronave au reușit să depășească bariera sunetului. S-ar părea că rămâne doar să creștem valoarea vitezei. Dar, în practică, s-a dovedit a nu fi atât de simplu. O altă sarcină, nu mai puțin dificilă - depășirea barierei termice, a fost marcată de un obstacol serios pe drum.
În modul de mișcare al unui avion cu reacție sau al aceluiași proiectil, aerul dinaintea oricăruia dintre obiectele marcate este comprimat. Procesul de compresie este însoțit de o creștere a temperaturii, ceea ce duce la încălzirea fluxurilor de aer disecate de un avion sau proiectil. Punctul de depășire a barierei fonice corespunde unei valori de temperatură de +60 °C [2] . Aceasta nu este o valoare atât de mare a temperaturii încât poate limita acțiunile de proiectare. Dar dacă viteza de mișcare se dublează în raport cu viteza de mișcare în punctul barierei fonice, valoarea temperaturii se apropie deja de +250 °C. O creștere de trei ori a vitezei duce la încălzirea fluxurilor de aer până la 820 °C. În cele din urmă, la o viteză de 10 km/s sau mai mult, aproape orice corp începe să se topească, temperatura fluxurilor de aer devine atât de ridicată. Un exemplu simplu este intrarea unui corp cosmic, cum ar fi un asteroid sau un meteorit , în atmosfera Pământului . Astfel de obiecte spațiale (de dimensiuni relativ mici), de regulă, se mișcă cu o viteză mai mare de 10 km / s și ard aproape complet în atmosferă din cauza încălzirii suprafeței corpului la un nivel critic de temperatură.
Viteza de foc a majorității armelor de foc moderne este mai mare decât Mach 1 .
Unele avioane , printre care majoritatea luptătorilor moderni, accelerează la viteze supersonice. Au fost dezvoltate și mai multe avioane supersonice de pasageri - Tu-144 , Concorde . Se lucrează la un avion cu reacție supersonic alimentat de trei motoare Lockheed Martin N+2 [3] și Aerion AS2 .
Mașinile , de regulă, dezvoltă doar viteze subsonice, cu toate acestea, modelele individuale sunt capabile să depășească viteza sunetului.
Săniile cu rachete sunt capabile să atingă viteze supersonice.
Vehiculele spațiale și purtătorii lor , precum și multe obiecte spațiale, se mișcă la primele viteze cosmice și mari , ale căror valori depășesc adesea viteza sunetului.
Moleculele de oxigen la temperatura camerei obișnuite se mișcă cu o viteză medie supersonică de aproximativ 480 de metri pe secundă [4] .