Самолет XB-1 преодолевает звуковой барьер: как удалось избежать разрушительного звукового удара?

Сверхзвуковые путешествия могут быть доступными: экспериментальный самолет компании Boom Supersonic, стал первым пилотируемым гражданским самолетом, преодолевшим звуковой барьер со времен Concorde, который был снят с производства в 2003 году.

Передает УНН со ссылкой на NewScientist.

Когда экспериментальный самолет XB-1 трижды преодолел звуковой барьер во время своего первого сверхзвукового полета 28 января, он не издал звукового грохота, который был бы слышен с земли, утверждает американская компания Boom Supersonic.

Важное достижение: превысив звуковой барьер, XB-1 удалось избежать разрушительного звукового удара. XB-1 воспользовался физическим явлением, которое называется отсечкой Маха.

Справка

Когда самолет прорывается сквозь атмосферу на высокой скорости, он изменяет давление воздуха вокруг себя, создавая звуковые волны. А когда сверхзвуковой полет превышает скорость звука - 1 Маха, или около 1224 километров в час - эти звуковые волны объединяются, образуя ударную волну, которая распространяется в сторону от траектории полета. Подобная волна создает чрезвычайно громкий шум, сотрясает здания и даже разбивает стекла. 

Звуковые удары над землей настолько разрушительны, что они способствовали снятию с эксплуатации легендарного коммерческого авиалайнера Concorde в 2003 году и побудили многие страны запретить коммерческие сверхзвуковые самолеты. 

Когда XB-1 взлетел в свой 12-й испытательный полет, задача была четкой: разогнаться до скорости 1,1 Маха (около 1350 км/ч), официально превысив звуковой барьер (1,0 Маха).

Ускорение было постепенным до достижения высоты более 10 км, после чего самолет разогнался до скорости 1,122 Маха. После 11 минут и 35 секунд полета XB-1 преодолел звуковой барьер, оставаясь на сверхзвуковой скорости около четырех минут.

Что случилось?

Произошло явление, которое называется «отсечение Маха» - когда ударные волны распространяются от сверхзвуковых до дозвуковых областей в стратифицированной атмосфере.

На больших высотах звук распространяется медленнее, - соответственно самолет, который преодолеет звуковой барьер на этих высотах, создаст стрелу, которая не достигнет земли. Если стрела движется вниз, растущая скорость звука отклонит его, толкая его ударные волны вверх.

Хитрость заключается в том, что температура и ветер также влияют на скорость звука, поэтому идеальная высота и скорость для сверхзвукового самолета будут зависеть от атмосферных условий.

«Настоящий вызов заключается в получении очень точных атмосферных прогнозов по температуре и ветру - отсюда вычисление практической скорости полета по Маху является достаточно простым», - пояснил Бернд Либхардт из Немецкого аэрокосмического центра в Германии.

В Boom Supersonic говорят, что во время последнего и последнего испытательного полета XB-1, 10 февраля, он также достиг сверхзвуковой скорости без стрелы.

Теперь компания использует опыт тестовых полетов, чтобы помочь своему будущему коммерческому авиалайнеру, который называется Overture, достичь такого же успеха.

Напомним,

Экс-директор разведки США Джон Рэтклифф рассказал о попытках россии конкурировать с США в сфере гиперзвуковых технологий. Он отметил, что экономика рф размером с Техас заставляет ее выбирать узкие направления конкуренции.