Vad är ljudbarriären?

Ljud reser som en våg genom medier som luft, vätska och plasma.I luften bestäms hastigheten som vågorna reser av atmosfäriska förhållanden, så att ljudets hastighet kan variera beroende på temperatur.Ljudbarriären är ett koncept som utvecklats i början av 1900 -talet, då många forskare trodde att drag på flygplan orsakade av att närma sig ljudets hastighet gjorde det omöjligt för några flygplan att nå eller överskrida ljudets hastighet utan att förstöras.Tack vare dagens lysande och ofta vågade flygare avierade, avvisades konceptet med en oöverkomlig ljudbarriär så småningom och flygplan bryter nu rutinmässigt ljudbarriären när de når supersonisk hastighet.

Eftersom ljudets hastighet är baserad på temperaturen iDet medium som det reser igenom, det finns ingen konstant hastighet vid vilken ljudbarriären kommer att brytas.För att ge en allmän idé listar många vetenskapliga publikationer ljudets hastighet på 742 miles per timme (1194 kilometer per timme) baserat på en standardtemperatur på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius.) Men när temperaturen skiftar uppåt, så ljudet, så ljudetBarriärhastigheten ökar.

Den ursprungliga frågan som leder till begreppet en sund barriär är ett resultat av propellteknologi.När ett flygplan närmar sig ljudets hastighet blir propellens rörelse störande för ljudvågor, orsakar turbulens och minskar flygplanets prestanda.Det verkade tydligt för många tidiga luftfartsinnovatörer, en motor som är tillräckligt kraftfull för att motverka propellerna problem och fortsätta att låta flygplanet få hastighet skulle vara för stort och tungt att arbeta i första hand.

Ändå, äventyrliga flygare tyckte inte om konceptet där därvar en sund barriär som förhindrade ännu större hastigheter, och många försökte bevisa att barriären säkert kunde brytas genom att uppnå ljudets hastighet genom extremt riskabla dyk som skulle öka hastigheten dramatiskt.Många tidiga försök slutade i dödliga kraschar, eftersom flygplanstekniken inte kunde hantera hastighetsdyk, och piloter kunde drabbas av sjukdom från det branta dyket och förlora kontrollen över planet.

Framsteg inom flygplansdesign ledde till betydande förbättringar i kontrollerna och prestandan för planmed hög hastighet.Vid 1940 -talet hade ingenjörer utvecklat en förbättrad svans som inkluderade en bred horisontell fen för att möjliggöra större lyft och kontroll.Den första officiellt erkända ljudbarriärbrottet genomfördes den 14 oktober 1947 av Air Force Capt. Chuck Yeager.Yeager, en välkänd testpilot, använde ett mycket avancerat flygplan som heter Bell X-1 för att uppnå en hastighet på 807,2 km / h (1299 km / h och bryta ljudbarriären äntligen.Andra källor krediterar en annan testpilot, George Welch, med att bryta barriären dagar innan, men eftersom inga amerikanska tjänstemän var närvarande, är hans flyg officiellt rabatterad.

I modern tid är supersonisk hastighet en vanlig förmåga i många sorter av flygplan.Att bryta ljudbarriären har upphört att vara en betydelsefull händelse, även om intresset återigen omrördes i slutet av 1990 -talet när ett landfordon bröt barriären 50 år efter Yeagers -flygningen.Fortfarande var begreppet att bryta barriären under en tid en av de viktigaste kontaktpunkterna för luftfarten, vilket ledde till moderna uppfinningar som jetmotorn.Framgången för innovation och våg över det som verkade som vetenskaplig säkerhet visade sig inspirerande för många och förnyade idén att varje barriär kan brytas av det djärva.