Rào cản âm thanh là gì?

Âm thanh truyền đi như một làn sóng qua các môi trường như không khí, chất lỏng và plasma.Trong không khí, tốc độ mà sóng di chuyển được xác định bởi các điều kiện khí quyển, do đó tốc độ âm thanh có thể thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ.Rào cản âm thanh là một khái niệm được phát triển vào đầu thế kỷ 20, khi nhiều nhà khoa học tin rằng lực cản trên máy bay do tiếp cận tốc độ âm thanh khiến bất kỳ máy bay nào không thể đạt hoặc vượt quá tốc độ âm thanh mà không bị phá hủy.Nhờ vào những phi công xuất sắc và thường bị dám trong ngày, khái niệm về một rào cản âm thanh cấm cuối cùng đã bị từ chối, và máy bay hiện thường xuyên phá vỡ hàng rào âm thanh khi chúng đạt đến tốc độ siêu âm. Vì tốc độ âm thanh dựa trên nhiệt độ của nhiệt độPhương tiện nó đi qua, không có tốc độ không đổi mà hàng rào âm thanh sẽ bị phá vỡ.Để đưa ra một ý tưởng chung, nhiều ấn phẩm khoa học liệt kê tốc độ âm thanh ở mức 742 dặm một giờ (1194 km mỗi giờ) dựa trên nhiệt độ tiêu chuẩn 32 độ Fahrenheit (0 độ Celsius.) Nhưng khi nhiệt độ chuyển hướng lên trên, vì vậy âm thanhTốc độ rào cản tăng.Vấn đề ban đầu dẫn đến khái niệm rào cản âm thanh là kết quả của công nghệ chân vịt.Khi một chiếc máy bay đến gần tốc độ của âm thanh, sự chuyển động của cánh quạt trở nên gây rối đối với sóng âm, gây nhiễu loạn và giảm hiệu suất của máy bay.Có vẻ như rõ ràng đối với nhiều nhà đổi mới hàng không sớm, một động cơ đủ mạnh để chống lại các vấn đề của cánh quạt và tiếp tục để cho máy bay tăng tốc độ sẽ quá lớn và nặng để làm việc ngay từ đầu.là một rào cản âm thanh ngăn chặn tốc độ lớn hơn và nhiều người đã cố gắng chứng minh rằng rào cản có thể bị phá vỡ một cách an toàn bằng cách đạt được tốc độ âm thanh thông qua các lần lặn cực kỳ rủi ro sẽ tăng tốc độ đáng kể.Nhiều nỗ lực ban đầu đã kết thúc trong các vụ tai nạn chết người, vì công nghệ máy bay không thể xử lý các lần lặn tốc độ, và các phi công có thể bị bệnh do lặn dốc và mất quyền kiểm soát máy bay.ở tốc độ cao.Vào những năm 1940, các kỹ sư đã phát triển một cái đuôi được cải thiện bao gồm một vây ngang rộng để cho phép nâng và kiểm soát lớn hơn.Sự phá vỡ âm thanh được công nhận chính thức đầu tiên được thực hiện vào ngày 14 tháng 10 năm 1947, bởi Không quân Đại úy Chuck Yeager.Yeager, một phi công thử nghiệm nổi tiếng, đã sử dụng một chiếc máy bay rất tiên tiến được gọi là Bell X-1 để đạt được tốc độ 807,2 dặm / giờ (1299 kph) và cuối cùng phá vỡ hàng rào âm thanh.Các nguồn khác ghi nhận một phi công thử nghiệm khác, George Welch, với việc phá vỡ hàng ngày trước đó, nhưng khi không có quan chức Mỹ nào có mặt, chuyến bay của anh ta chính thức được giảm giá. Vào thời hiện đại, tốc độ siêu âm là một khả năng phổ biến trong nhiều loại máy bay.Phá vỡ hàng rào âm thanh đã không còn là một sự kiện quan trọng, mặc dù sự quan tâm một lần nữa được khuấy động vào cuối những năm 1990 khi một chiếc xe đất bị phá vỡ rào cản 50 năm sau chuyến bay của Yeagers.Tuy nhiên, khái niệm phá vỡ hàng rào, trong một thời gian, một trong những điểm đầu mối chính của hàng không, dẫn đến các phát minh hiện đại như động cơ phản lực.Thành công của sự đổi mới và táo bạo về những gì có vẻ như là sự chắc chắn về khoa học đã chứng minh sự truyền cảm hứng cho nhiều người, và làm mới ý tưởng rằng bất kỳ rào cản nào cũng có thể bị phá vỡ bởi sự táo bạo.