prędkość dźwieku

[kiks4]

Lubię czasami zidentyfikować przy pomocy aplikacji FlightRadar samolot przelatujący nad naszymi głowami. Dzisiaj była dobra widzialność a za samolotami kondensowały się piękne smugi więc było na co patrzeć. Zdumiał mnie jeden, bo sądząc po wielkich smugach musiał to być duży samolot. I rzeczywiście- to był Airbus A380-800 z Kopenhagi do Dubaju.
Zdumiała mnie jego prędkość na wysokości 10600 m. Wg. FlightRadaru wyniosła 1050 km/godz względem Ziemi.
Wikipedia podaje: W powietrzu, tuż nad ziemią, dźwięk przemieszcza się z prędkością 340 m/s (1224 km/h). Potrzebuje więc około 3 sekund na pokonanie kilometra. Wraz ze wzrostem wysokości powietrze staje się coraz bardziej rozrzedzone, dlatego prędkość dźwięku maleje – np. na wysokości 10 km wynosi już tylko 1080 km/h.
Czyli ten ponad 200 tonowy olbrzym leci z prędkością przydźwiękową - nie zdawałem sobie z tego sprawy. Nie wsiądę nigdy na jego pokład, bo chwila nieuwagi, mocniejsze naciśnięcie pedału gazu i bariera dźwięku rozwali blaszankę, nie zbudowaną do takich prędkości.

[pijatyka]

Wątpię, by konstruktorzy popełnili szkolny błąd tego rodzaju ;)

Swoją drogą samo przekraczanie bariery dźwięku chyba w żaden szczególny sposób nie działa na samolot?...

[kiks4]

Przekraczanie bariery dźwięku może doprowadzić do rozpadu płatowca, jeśli ten nie został odpowiednio do tego dostosowany. Wracając do "mojego" samolotu to jak pisałem, wskazywana przez FlightRadar prędkość była mierzona względem ziemi. A samolot leci w powietrzu, które też się porusza. Prawdopodobnie leciał w strumieniu silnego wiatru, który mu dodawał prędkości względem ziemi. Natomiast prędkość względem powietrza była mniejsza i mieściła się w granicach przyzwoitości. Odszukałem do po kilku godzinach nad Półwyspem Arabskim i już leciał z prędkością nieco ponad 900 km/godz.
Więc najwyraźniej nad nami mocno wiało- pewnie przywieje zmianę pogody...

[kiks4]

No i przywiało- z dnia na dzień temperatura powietrza wzrosła o prawie 10 stopni. A przy okazji sprawdziłem dzisiaj przelot tego Airbusa A380 nad nami- leciał przyzwoicie- 919 km/godz. na wysokości 11278 m.

[m-dyskretna]

Nad Tobą latają Airbusy, a nad moją okolicą krążą F-35 i Apache. Nawet ostatnio lądowały na Ławicy.

[kiks4]

Ciekawe widoki masz nad głową ale lepiej byłoby, gdyby to było widowisko podczas Air Show a nie obraz z życia wzięty. Też miałem mieszane uczucia, gdy nad nami przelatywał ciężki śmigłowiec Chinook ( to taki dwu-wirnikowy latający banan). Widok niecodzienny ale niestety wiemy, komu i czemu zawdzięczamy taki obrazki.
Przywołałem tu wcześniej portal FlightRadar, dziś powszechnie dostępny w komputerach i telefonach, pozwalający sprawdzić, gdzie znajduje sie praktycznie każdy samolot pasażerski. Otóż ciekawostką mało znana jest to, że jego twórcą i współwłaścicielem jest Polak, który jako dziecko wyjechał do Szwecji, tam przyjął obywatelstwo i zmienił nazwisko na bardziej szwedzkie. Ale jak sam mówił w jednym z wywiadów - ma żonę Polkę i w Polsce bywa niemal co miesiąc i ciągle jest szwedzkim Polakiem.
Sukces jego portalowi przyniósł nieoczekiwany wybuch wulkanu na Islandii- którego nazwy nauczyłem się na pamięć ale napisać nie potrafię, wiecie o co chodzi. To był marzec 2010. Po dramatycznym locie samolotu B747 British Airways w 1982 r. kiedy to po wleceniu (w nocy) w chmurę pyłu wulkanicznego załoga utraciła wszystkie silniki, linie lotnicze były uwrażliwione na zapylenie atmosfery i wstrzymały na kilka dni wszelkie loty nad Europą. Jednym z ubocznych tego skutków była nieobecność wielu głów państw na pogrzebie naszej pary prezydenckiej na Wawelu.
Redakcje gazet i czasopism miały problem- jak pokazać na fotografii puste niebo, bez samolotów. Jedynym ratunkiem okazał się raczkujący FlightRadar, bo można było pokazać widoczne wcześniej na ekranie samoloty jak i późniejsze puste niebo. Skierowało to uwagę milionów ludzi na nowy produkt na rynku i dzisiaj nawet linie lotnicze obserwują przy jego pomocy, gdzie znajdują się ich maszyny.

[m-dyskretna]

Chinooki też widziałam na żywo. W zeszłym roku przeleciały nad ogrodem, całkiem nisko. Leciały trzy w szyku, eskortowane przez dwa Apache. Należę do tych osób, które czasami lubią popatrzeć na różne przelatujące obiekty i widok byłby całkiem przyjemny, gdyby nie widoczne uzbrojenie.
Jedna rzecz była dla mnie zabawna, wygenerowany przez nie hałas nie zrobił żadnego wrażenia na okolicznych psach. Nie to co odgłos dogrzewania powietrza w przelatującym balonie, który najwyraźniej drażni psy.

[kiks4]

Dzisiaj lotnicy szanują ludzkie uszy ale w latach mojej młodości, gdy mieszkałem w Szczepankowie (blisko lotniska w Krzesinach) piloci ćwiczyli przekraczanie bariery dźwięku nad naszymi głowami. Co rusz słychać było gromy towarzyszące temu ćwiczeniu.
Dzisiaj ćwiczą to nad morzem ale gdy zdarzyło się, że jakiś roztargniony pilot przekroczył prędkość dźwięku- to cała polska prasa pisała o "tajemniczym" odgłosie. Silniki dzisiejszych samolotów dysponują większą mocą więc i natężenie dźwięku podczas przekraczania bariery jest dużo większe niż robiły to " poczciwe " MIG -19. Może dlatego nie przypominam sobie, żeby gromy powodowały szkody na ziemi, co zdarza się dzisiaj.

[pijatyka]

Glos rozstrzygający ma Wyrocznia AI ;)



Przekraczanie bariery dźwięku przez samolot wywołuje zarówno efekty zauważalne dla obserwatorów zewnętrznych, jak i ma wpływ na sam samolot.

Efekty dla obserwatorów zewnętrznych:

Grom dźwiękowy (sonic boom): To najbardziej znany i słyszalny efekt. Powstaje on, gdy samolot osiąga lub przekracza prędkość dźwięku, generując falę uderzeniową, czyli gwałtowny wzrost ciśnienia powietrza. Ta fala rozchodzi się w stożku za samolotem i jest słyszalna na ziemi jako głośny huk, który może nawet uszkodzić okna, ściany budynków, a nawet dachy, jeśli samolot leci na niskiej wysokości. Ważne jest, że huk ten nie powstaje tylko w momencie przekroczenia bariery, ale tak długo, jak samolot leci z prędkością naddźwiękową.

Obłok Prandtla-Glauerta: Czasami wokół samolotu w momencie przekraczania bariery dźwięku pojawia się charakterystyczny stożkowy obłok kondensacji pary wodnej. Jest to wynik nagłego spadku ciśnienia i temperatury powietrza za falą uderzeniową, co powoduje skraplanie się pary wodnej.


Wpływ na sam samolot:

Wzrost oporu: Kiedy samolot zbliża się do prędkości dźwięku (w obszarze transsonicznym), napotyka znacznie zwiększony opór powietrza, zwany "barierą dźwięku" (termin ten powstał właśnie z uwagi na ten wzrost oporu). Projektowanie samolotów naddźwiękowych wymaga odpowiedniej aerodynamiki, aby zminimalizować ten opór i umożliwić płynne przejście przez ten zakres prędkości.

Zmiana charakterystyki lotu: W obszarze transsonicznym (ok. Mach 0.8 do 1.2) samoloty mogą stać się niestabilne i doświadczać zmian w zachowaniu aerodynamicznym. Wymaga to od pilotów odpowiednich umiejętności i od konstrukcji samolotu odpowiedniej sztywności i wytrzymałości.

Obciążenia konstrukcyjne: Przejście przez barierę dźwięku wiąże się z gwałtownymi zmianami ciśnienia i obciążeń na konstrukcję samolotu. Współczesne samoloty naddźwiękowe są budowane z materiałów o wysokiej wytrzymałości i są projektowane tak, aby wytrzymać te obciążenia bez uszkodzeń. W początkach lotów naddźwiękowych istniały obawy, że samoloty mogą się rozpaść w powietrzu, jednak dzięki postępowi inżynierii lotniczej te obawy zostały wyeliminowane.

Podsumowując, samo przekraczanie bariery dźwięku to nie tylko efekt akustyczny dla obserwatorów, ale także dynamiczne i aerodynamiczne wyzwanie dla samolotu i jego konstrukcji. Współczesne samoloty naddźwiękowe są jednak projektowane tak, aby bezpiecznie i efektywnie radzić sobie z tymi zjawiskami.