✖


Jump to content

Звуковой барьер

Не путать с Шумозащитным барьером .
Эта статья об авиационном термине. Чтобы узнать о других значениях, см. Звуковой барьер (значения) .
Трансзвуковой самолет ВМС США F/A-18 преодолевает звуковой барьер. Сверхзвуковое белое облако образуется из-за пониженного давления и температуры воздуха вокруг хвостовой части самолета (см. Сингулярность Прандтля – Глауэрта ). [1] [2]
  1. Дозвуковой
  2. 1 Маха
  3. сверхзвуковой
  4. Ударная волна

Звуковой барьер или звуковой барьер — это значительное увеличение аэродинамического сопротивления и других нежелательных эффектов, испытываемых самолетом или другим объектом при приближении к скорости звука . Когда самолет впервые приблизился к скорости звука, эти эффекты рассматривались как барьер, делающий более высокие скорости очень трудными или невозможными. [3] [4] Термин «звуковой барьер» до сих пор иногда используется для обозначения самолетов, приближающихся к сверхзвуковому полету в этом режиме с высоким сопротивлением. Полет со скоростью, превышающей скорость звука, приводит к звуковому удару .

В сухом воздухе при температуре 20 °C (68 °F) скорость звука составляет 343 метра в секунду (около 767 миль в час, 1234 км/ч или 1125 футов/с). Этот термин вошел в употребление во время Второй мировой войны , когда пилоты высокоскоростных истребителей испытали на себе эффекты сжимаемости — ряда неблагоприятных аэродинамических эффектов, которые сдерживали дальнейшее ускорение, по-видимому, затрудняя полет на скоростях, близких к скорости звука. Эти трудности представляли собой препятствие для полетов на более высоких скоростях. В 1947 году американский летчик-испытатель Чак Йегер продемонстрировал, что безопасный полет со скоростью звука достижим на специально разработанных самолетах, преодолев тем самым барьер. К 1950-м годам новые конструкции истребителей обычно достигали скорости звука и даже быстрее. [Н 1]

История [ править ]

Некоторые распространенные кнуты, такие как кнут или кнут, способны двигаться быстрее звука: кончик кнута превышает эту скорость и вызывает резкий треск — буквально звуковой удар . [5] Огнестрельное оружие, изготовленное после XIX века, обычно имеет сверхзвуковую начальную скорость . [6]

Звуковой барьер, возможно, впервые был преодолен живыми существами около 150 миллионов лет назад. Некоторые палеобиологи сообщают, что компьютерные модели их биомеханических способностей предполагают, что некоторые длиннохвостые динозавры, такие как бронтозавр , апатозавр и диплодок , могли взмахивать хвостами со сверхзвуковой скоростью, создавая треск. Этот вывод является теоретическим и оспаривается другими специалистами в этой области. [7] Метеориты Земли в верхних слоях атмосферы обычно движутся со скоростью, превышающей скорость убегания Земли, что намного быстрее звука.

Ранние проблемы ​ ​

Существование звукового барьера стало очевидным для аэродинамиков еще до того, как стали доступны какие-либо прямые доказательства с самолетов. В частности, очень простая теория тонких профилей на сверхзвуковых скоростях привела к появлению кривой, которая шла к бесконечному сопротивлению на скорости 1 Маха и падала с ростом скорости. Это можно было увидеть в испытаниях с использованием снарядов, выпущенных из пушек, - распространенный метод проверки устойчивости различных проективных форм. Когда снаряд замедлился от своей первоначальной скорости и начал приближаться к скорости звука, его сопротивление резко увеличилось, и его скорость замедлялась гораздо быстрее. Было понятно, что сопротивление не было бесконечным, иначе снаряду было бы невозможно достичь скорости выше 1 Маха, но лучшей теории не было, и данные в некоторой степени соответствовали теории. В то же время постоянно увеличивающиеся скорости в аэродинамической трубе демонстрировали аналогичный эффект при приближении к скорости 1 Маха снизу. Однако в данном случае не было никаких теоретических разработок, объясняющих, почему это может быть. Было замечено, что увеличение лобового сопротивления не было плавным, у него был отчетливый «уголок», где оно начинало внезапно подниматься. Эта скорость была разной для разных форм и сечений крыла и получила название «критического Маха». [8]

По словам британского аэродинамика У. Ф. Хилтона из компании Armstrong Whitworth Aircraft , сам термин возник случайно. Он проводил демонстрации на ежегодной выставке в Национальной физической лаборатории в 1935 году, где продемонстрировал диаграмму измерений в аэродинамической трубе, сравнивающую сопротивление крыла со скоростью воздуха. Во время этих объяснений он заявлял: «Посмотрите, как сопротивление крыла возрастает, как барьер на пути к более высокой скорости, когда мы приближаемся к скорости звука». На следующий день лондонские газеты наполнились заявлениями о «звуковом барьере». Вопрос о том, является ли это первым использованием этого термина, остается спорным, но к 1940-м годам его использование в отрасли уже было обычным явлением. [8]

К концу 1930-х годов стал ясен один практический результат этого. Хотя самолеты все еще работали со скоростью значительно ниже 1 Маха, в лучшем случае вдвое меньше, их двигатели быстро превышали 1000 л.с. На этих уровнях мощности традиционные двухлопастные винты явно демонстрировали быстрое увеличение сопротивления. Конечная скорость лопасти гребного винта зависит от скорости вращения и длины лопасти. По мере увеличения мощности двигателя требовались более длинные лопасти, чтобы передавать эту мощность воздуху при работе на наиболее эффективных оборотах двигателя. Скорость воздуха также является функцией скорости движения самолета. Когда скорость самолета достаточно высока, законцовки достигают околозвуковой скорости. Ударные волны образуются на кончиках лопастей и поглощают мощность вала, приводящего в движение пропеллер. Для поддержания тяги мощность двигателя должна компенсировать эту потерю, а также должна соответствовать лобовому сопротивлению самолета, которое увеличивается с увеличением скорости. Требуемая мощность настолько велика, что размер и вес двигателя становятся непомерно высокими. Это ограничение скорости привело к исследованию реактивные двигатели , особенно Фрэнком Уиттлом в Англии и Гансом фон Охайном в Германии. Это также привело к появлению винтов с постоянно увеличивающимся количеством лопастей: во время войны их видели три, четыре, а затем и пять. По мере того, как проблема стала лучше пониматься, она также привела к появлению гребных винтов с «лопастными лопастями» и увеличенной хордой, как это видно (например) на моделях Republic P-47 Thunderbolt поздней войны .

Тем не менее винтовые самолеты смогли приблизиться к своему критическому числу Маха в пикировании , разному для каждого самолета. Это привело к многочисленным сбоям по разным причинам. Управляя Mitsubishi Zero , пилоты иногда на полной мощности летали на местности, потому что быстро возрастающие силы, действующие на поверхности управления их самолетов, подавляли их. [9] В данном случае несколько попыток исправить проблему только усугубили. Аналогично, изгиб, вызванный низкой крутильной жесткостью крыльев Supermarine Spitfire, заставил их, в свою очередь, противодействовать воздействиям управления элеронами, что привело к состоянию, известному как реверс управления . В более поздних моделях это было решено путем изменения крыла. Хуже того, особенно опасное взаимодействие воздушного потока между крыльями и хвостовым оперением пикирующих самолетов Lockheed P-38 Lightning затрудняло «выход» из пикирования; в одном из испытательных полетов 1941 года летчик-испытатель Ральф Вирде погиб, когда самолет на большой скорости врезался в землю. [8] Позже проблема была решена добавлением «заслонки для пикирования», которая в этих обстоятельствах нарушала поток воздуха. Флаттер из-за образования ударных волн на искривленных поверхностях был еще одной серьезной проблемой, которая наиболее широко привела к разрушению самолета de Havilland Swallow и гибели его пилота Джеффри де Хэвилленда-младшего 27 сентября 1946 года. Считается, что аналогичная проблема связана с стали причиной крушения ракетного самолета БИ-1 в Советском Союзе в 1943 году.

Все эти эффекты, хотя во многом и не связанные между собой, привели к появлению концепции «барьера», мешающего самолету превысить скорость звука. [10] Ошибочные сообщения в новостях заставили большинство людей представить звуковой барьер как физическую «стену», которую сверхзвуковому самолету необходимо «сломать» острым игольчатым носом в передней части фюзеляжа. Изделия экспертов ракетостроения и артиллерии обычно превышали 1 Маха, но авиаконструкторы и аэродинамики во время и после Второй мировой войны обсуждали 0,7 Маха как предел, превышение которого опасно. [11]

Ранние претензии ​ ​

Во время Второй мировой войны и сразу после нее высказывался ряд заявлений о том, что звуковой барьер был преодолен при пикировании. Большинство этих предполагаемых событий можно отнести к ошибкам приборов. Типичный указатель воздушной скорости (ASI) использует разницу давления воздуха между двумя или более точками самолета, обычно возле носовой части и по бокам фюзеляжа, для определения скорости. На высокой скорости различные эффекты сжатия, которые приводят к возникновению звукового барьера, также приводят к тому, что ASI работает нелинейно и дает неточные высокие или низкие показания, в зависимости от особенностей установки. Этот эффект стал известен как «скачок Маха». [12] До появления измерителей Маха точные измерения сверхзвуковых скоростей можно было производить только дистанционно, обычно с использованием наземных приборов. Многие утверждения о сверхзвуковых скоростях оказались намного ниже этой скорости при измерении таким способом.

В 1942 году Republic Aviation выпустила пресс-релиз, в котором говорилось, что лейтенант. Гарольд Э. Комсток и Роджер Дьяр превысили скорость звука во время испытательных погружений на республиканском P-47 Thunderbolt . Широко распространено мнение, что это произошло из-за неточных показаний ASI. В аналогичных испытаниях североамериканский P-51 Mustang продемонстрировал пределы скорости 0,85 Маха, при этом каждый полет со скоростью более 0,84 Маха приводил к повреждению самолета из-за вибрации. [13]

Spitfire PR Mk XI ( PL965 ) того типа, который использовался в испытаниях по погружению RAE Farnborough в 1944 году, во время которых было получено максимальное число Маха 0,92.

Одним из самых высоких зарегистрированных чисел Маха, достигнутых с помощью приборов для винтового самолета, является 0,891 Маха для Spitfire PR XI , летавшего во время испытаний на пикирование на Королевском авиационном заводе в Фарнборо в апреле 1944 года. Spitfire, фоторазведывательный вариант Mark XI. , оснащенный расширенной системой многократного Пито «рейкового типа» , пилотировал командир эскадрильи Дж. Р. Тобин на этой скорости, что соответствует скорректированной истинной воздушной скорости (TAS) 606 миль в час. [14] В последующем полете командир эскадрильи Энтони Мартиндейл достиг скорости 0,92 Маха, но он закончился вынужденной посадкой из-за того, что превышение оборотов повредило двигатель. [15]

Ганс Гвидо Мутке утверждал, что преодолел звуковой барьер 9 апреля 1945 года на реактивном самолете Мессершмитт Ме 262 . Он заявляет, что его ASI зафиксировался на отметке 1100 километров в час (680 миль в час). Мутке сообщил не только о околозвуковой тряске , но и о возобновлении нормального управления после превышения определенной скорости, а затем о возобновлении серьезной тряски, когда Me 262 снова замедлился. Он также сообщил о загорании двигателя. [16]

Это утверждение широко оспаривается даже пилотами его подразделения. [17] Известно, что все эффекты, о которых он сообщил, происходят на Me 262 на гораздо более низких скоростях, а показания ASI просто ненадежны в околозвуковом диапазоне. Далее серия испытаний, проведенных Карлом Дётчем по указанию Вилли Мессершмитта, показала, что самолет становился неуправляемым на скорости выше 0,86 Маха, а на скорости 0,9 Маха входил в пикирование, из которого невозможно было выйти. Послевоенные испытания, проведенные ВВС Великобритании, подтвердили эти результаты с небольшой поправкой: максимальная скорость с использованием новых приборов составила 0,84 Маха, а не 0,86 Маха. [18]

В 1999 году Мутке заручился помощью профессора Отто Вагнера из Мюнхенского технического университета , чтобы провести вычислительные тесты, чтобы определить, сможет ли самолет преодолеть звуковой барьер. Эти испытания не исключают такую ​​возможность, но им не хватает точных данных о коэффициенте лобового сопротивления, которые необходимы для точного моделирования. [19] [20] Вагнер заявил: «Я не хочу исключать такую ​​возможность, но могу предположить, что он также мог находиться на скорости чуть ниже скорости звука и чувствовать удары, но не превысил 1 Маха». [17]

Одно из доказательств, представленных Мутке, находится на странице 13 «Справочника пилота Me 262 A-1», выпущенного штаб-квартирой командования авиатехники , Райт Филд , Дейтон, Огайо, как отчет № F-SU-1111-ND 10 января. 1946 год:

Сообщается, что скорость 950 км/ч (590 миль в час) была достигнута при мелком пикировании под углом от 20 до 30° от горизонтали. Вертикальных погружений не совершалось. На скоростях от 950 до 1000 км/ч (от 590 до 620 миль в час) воздушный поток вокруг самолета достигает скорости звука, и сообщается, что поверхности управления больше не влияют на направление полета. Результаты различаются для разных самолетов: некоторые совершают полет и пикируют, а другие ныряют постепенно. Сообщается также, что при превышении скорости звука это состояние исчезает и восстанавливается нормальное управление.

Очень показательны в документе 1946 года комментарии о восстановлении управления полетом и прекращении тряски на скорости выше 1 Маха. Однако неясно, откуда взялись эти термины, поскольку американские пилоты, судя по всему, не проводили подобных испытаний. [19]

В своей книге Me-163 1990 года бывший пилот Messerschmitt Me 163 «Комет» Мано Циглер утверждает, что его друг, летчик-испытатель Хейни Диттмар , преодолел звуковой барьер во время пикирования ракетоплана, и что несколько человек на земле услышали звуковые удары. Он утверждает, что 6 июля 1944 года Диттмар, летавший на самолете Me 163B V18 с буквенным кодом Stammkennzeichen VA+SP, двигался со скоростью 1130 км/ч (702 мили в час). [21] Однако никаких свидетельств такого полета нет ни в одном из материалов того периода, которые были захвачены союзными войсками и тщательно изучены. [22] был официально зарегистрирован на скорости 1004,5 ​​км/ч (623,8 миль в час) в горизонтальном полете. 2 октября 1941 года на прототипе Me 163A V4 Диттмар Он достиг этой скорости не на полном газу, так как его беспокоила околозвуковая тряска. Сам Диттмар не утверждает, что в том полете он преодолел звуковой барьер и отмечает, что скорость фиксировалась только на АИС. Однако он считает себя первым пилотом, «преодолевшим звуковой барьер». [17]

В этот период существует ряд беспилотных аппаратов, летавших на сверхзвуковых скоростях. В 1933 году советские конструкторы, работавшие над концепцией прямоточного воздушно-реактивного двигателя, использовали фосфорные двигатели из артиллерийских орудий, чтобы вывести их на боевые скорости. Вполне возможно, что это позволило добиться сверхзвуковой скорости до 2 Маха. [23] но это было связано не только с самим двигателем. Напротив, немецкая Фау-2 баллистическая ракета регулярно преодолевала звуковой барьер в полете, впервые 3 октября 1942 года. К сентябрю 1944 года Фау-2 обычно достигала скорости 4 Маха (1200 м/с, или 3044 миль в час) во время конечного полета. спуск.

Преодоление звукового барьера [ править ]

Прототип самолета Miles M.52 с турбореактивным двигателем, предназначенный для достижения полета на сверхзвуковом эшелоне.

В 1942 году Соединенного Королевства Министерство авиации начало сверхсекретный проект совместно с Miles Aircraft по разработке первого в мире самолета, способного преодолеть звуковой барьер. Результатом проекта стала разработка прототипа самолета Miles M.52 с турбореактивным двигателем, который был рассчитан на достижение скорости 1000 миль в час (417 м/с; 1600 км/ч) (в два раза превышая существующий рекорд скорости) в горизонтальном полете и подняться на высоту 36 000 футов (11 км) за 1 минуту 30 секунд.

В полученную конструкцию M.52 был включен ряд усовершенствованных функций, которые стали результатом консультаций с экспертами в правительственных учреждениях, обладающими текущими знаниями в области сверхзвуковой аэродинамики . В частности, конструкция имела коническую носовую часть для низкого сверхзвукового сопротивления. [24] и острые передние кромки крыла. В конструкции использовались очень тонкие крылья двояковыпуклого сечения, предложенные Якобом Акеретом для обеспечения низкого лобового сопротивления . Законцовки крыльев были «обрезаны», чтобы защитить их от конической ударной волны , создаваемой носовой частью самолета. Фюзеляж имел диаметр 5 футов с кольцевым топливным баком вокруг двигателя. [25]

Одна из моделей Vickers проходит сверхзвуковые испытания в аэродинамической трубе Королевского авиастроительного завода (RAE) около 1946 года.

Еще одним важным дополнением стало использование стабилизатора с механическим приводом , также известного как цельноповоротное хвостовое оперение или летающее хвостовое оперение , ключ к трансзвуковому и сверхзвуковому управлению полетом, который контрастировал с традиционными шарнирными хвостовыми оперениями пилота. (горизонтальными стабилизаторами), механически соединенными с органами управления столбец . Обычные рулевые поверхности стали неэффективными при высоких дозвуковых скоростях, достигаемых тогда истребителями в пикировании, из-за аэродинамических сил, вызванных образованием ударных волн на шарнире и перемещением центра давления назад , которые в совокупности могли преобладать над силами управления, которые может быть применен пилотом механически, что затруднит выход из пикирования. [26] [27] Основным препятствием для раннего трансзвукового полета было изменение направления управления - явление, из-за которого органы управления полетом (ручка, руль направления) меняли направление на высокой скорости; это было причиной многих несчастных случаев и аварий. Цельнолетающее хвостовое оперение необходимо для того, чтобы самолет мог безопасно пройти околозвуковой диапазон скоростей, не теряя управления пилотом. Miles M.52 был первым примером этого решения, которое с тех пор применяется повсеместно.

Первоначально на самолете должен был использоваться Фрэнка Уиттла новейший двигатель , Power Jets W.2/700 , с которым он мог достигать сверхзвуковой скорости только при мелком пикировании. Для разработки полностью сверхзвуковой версии самолета дополнительная тяга будет обеспечена за счет добавления усилителя № 4, который обеспечит дополнительный поток воздуха от канального вентилятора и повторный нагрев за вентилятором. [28]

достигла скорости 1,38 Маха в успешном контролируемом испытательном полете на трансзвуковом и сверхзвуковом Хотя проект в конечном итоге был отменен, исследования были использованы для создания беспилотной модели M.52 в масштабе 30%, которая в октябре 1948 года уровне; это было уникальное достижение того времени, которое обеспечило «некоторое подтверждение аэродинамики M.52, на которой была основана эта модель». [29]

Тем временем летчики-испытатели добились высоких скоростей на бесхвостом самолете со стреловидным крылом de Havilland DH 108 . Одним из них был Джеффри де Хэвилленд-младший , который погиб 27 сентября 1946 года, когда его DH 108 разбился на скорости около 0,9 Маха. [30] Джона Дерри назвали «первым британским пилотом на сверхзвуке». [31] из-за пикирования, которое он совершил на DH 108 6 сентября 1948 года.

Первый самолет, официально звуковой барьер преодолевший

Британское министерство авиации подписало соглашение с Соединенными Штатами об обмене всеми исследовательскими данными и разработками в области высокоскоростных технологий, в том числе по M.52. [32] с аналогичными американскими исследованиями, но США нарушили соглашение, и ничего не последовало взамен. [33]

Чак Йегер перед Bell X-1 , первым самолетом, преодолевшим звуковой барьер в горизонтальном полете.

Bell X-1 , первый пилотируемый самолет в США, построенный для преодоления звукового барьера, был визуально похож на Miles M.52, но с высоко расположенным горизонтальным оперением, чтобы держать его подальше от следа крыла. По сравнению с цельноповоротным оперением на М.52, в Х-1 использовалось обычное хвостовое оперение с рулями высоты, но с подвижным стабилизатором для сохранения управления при прохождении звукового барьера. Именно на X-1 Чак Йегер стал первым человеком, преодолевшим звуковой барьер в горизонтальном полете 14 октября 1947 года, пролетев на высоте 45 000 футов (13,7 км). Джордж Уэлч сделал правдоподобное, но официально неподтвержденное заявление о том, что 1 октября 1947 года он преодолел звуковой барьер, летая на XP-86 Sabre . Он также утверждал, что повторил свой сверхзвуковой полет 14 октября 1947 года, за 30 минут до того, как Йегер преодолел звуковой барьер на Bell X-1. Хотя показания свидетелей и приборы убедительно свидетельствуют о том, что Уэлч достиг сверхзвуковой скорости, полеты не контролировались должным образом и официально не признаны. XP-86 официально достиг сверхзвуковой скорости 26 апреля 1948 года. [34]

14 октября 1947 года, менее чем через месяц после того, как ВВС США были созданы как отдельная служба, испытания завершились первым пилотируемым сверхзвуковым полетом, пилотируемым капитаном ВВС Чарльзом «Чаком» Йегером на самолете № 46-062. которую он окрестил Гламурной Гленнис . Самолет с ракетным двигателем стартовал из бомбоотсека специально модифицированного В-29 и планировал приземлиться на взлетно-посадочной полосе. Полет XS-1 № 50 стал первым, в котором X-1 зафиксировал сверхзвуковой полет с максимальной скоростью 1,06 Маха (361 м/с, 1299 км/ч, 807,2 миль в час).

В результате первого сверхзвукового полета X-1 Национальная ассоциация аэронавтики проголосовала за приз Collier Trophy 1947 года, который будет разделен между тремя основными участниками программы. Президент Гарри С. Трумэн наградил в Белом доме Ларри Белла за компанию Bell Aircraft, капитана Йегера за пилотирование полетов и Джона Стэка за вклад в NACA . [35]

Джеки Кокран была первой женщиной, преодолевшей звуковой барьер, что она сделала 18 мая 1953 года, пилотируя самолет, арендованный у Королевских ВВС Канады , в сопровождении Йегера. [36]

3 декабря 1957 года Маргарет Чейз Смит стала первой женщиной в Конгрессе, преодолевшей звуковой барьер, что она сделала в качестве пассажира самолета F-100 Super Sabre, пилотируемого майором ВВС Клайдом Гудом. [37]

В конце 1950-х годов Аллен Роули , британский журналист, смог летать на Super Sabre со скоростью 1000 миль в час, он был одним из немногих гражданских лиц неамериканского происхождения, превысивших скорость звука, и одним из немногих гражданских лиц где-либо, совершивших такое путешествие. . [38]

21 августа 1961 года самолет Douglas DC-8-43 (регистрационный N9604Z) неофициально превысил 1 Маха в управляемом пикировании во время испытательного полета на базе ВВС Эдвардс, как заметил и сообщил летный экипаж; в состав экипажа входили Уильям Магрудер (пилот), Пол Паттен (второй пилот), Джозеф Томич (бортинженер) и Ричард Х. Эдвардс (инженер по летным испытаниям). [39] Это был первый сверхзвуковой полет гражданского авиалайнера, совершенный до полета Конкорда или Ту-144 . [39]

Звуковой понятен ​ барьер

Продолжительность: 3 минуты 5 секунд. Доступны субтитры.
Чак Йегер преодолел звуковой барьер 14 октября 1947 года на Bell X-1 , как показано в этой кинохронике.

По мере того, как наука о высокоскоростных полетах стала более широко пониматься, ряд изменений привел к конечному пониманию того, что «звуковой барьер» легко преодолевается при наличии правильных условий. Среди этих изменений было введение тонкого стреловидного крыла , правила площади и двигателей с постоянно возрастающими характеристиками. К 1950-м годам многие боевые самолеты могли регулярно преодолевать звуковой барьер в горизонтальном полете, хотя при этом они часто страдали от проблем с управлением, таких как наклон Маха . Современные самолеты могут преодолевать «барьер» без проблем с управлением. [40]

К концу 1950-х годов проблема была настолько хорошо изучена, что многие компании начали инвестировать в разработку сверхзвуковых авиалайнеров, или SST , полагая, что это следующий «естественный» шаг в эволюции авиалайнеров. Однако этого еще не произошло. Хотя «Конкорд» и Ту-144 поступили на вооружение в 1970-х годах, оба позже были сняты с вооружения, не замененные аналогичными конструкциями. Последний полет Concorde в эксплуатацию состоялся в 2003 году. Несмотря на возобновление интереса в 2010-х годах, по состоянию на 2024 год в эксплуатации нет коммерческих сверхзвуковых авиалайнеров. [41]

Хотя «Конкорд» и Ту-144 были первыми самолетами, перевозившими коммерческих пассажиров на сверхзвуковых скоростях, они не были первыми и единственными коммерческими авиалайнерами, преодолевшими звуковой барьер. 21 августа 1961 года Douglas DC-8 преодолел звуковой барьер на скорости 1,012 Маха, или 1240 км/ч (776,2 миль в час), во время контролируемого пикирования на высоту 41 088 футов (12 510 м). Целью полета был сбор данных о новой конструкции передней кромки крыла. [42]

Преодоление звукового барьера в наземном транспортном средстве [ править ]

12 января 1948 года беспилотные ракетные салазки Northrop стали первым наземным транспортным средством, преодолевшим звуковой барьер. На военном испытательном полигоне на базе ВВС Мюрок (ныне авиабаза Эдвардс ) в Калифорнии он достиг максимальной скорости 1019 миль в час (1640 км/ч), а затем вылетел за пределы рельсов. [43] [44]

15 октября 1997 года на автомобиле, спроектированном и построенном командой под руководством Ричарда Ноубла , Королевских ВВС пилот Энди Грин стал первым человеком, преодолевшим звуковой барьер наземного транспортного средства в соответствии с правилами Международной автомобильной федерации . Транспортное средство, получившее название ThrustSSC («Сверхзвуковой автомобиль»), установило рекорд спустя 50 лет и один день после Йегера первого сверхзвукового полета .

Преодоление звукового барьера человеческим снарядом [ править ]

Феликс editБаумгартнер

В октябре 2012 года Феликс Баумгартнер с командой ученых и спонсором Red Bull предпринял попытку самого высокого прыжка с парашютом в истории. В рамках проекта Баумгартнер попытается прыгнуть на высоту 120 000 футов (36 580 м) с гелиевого шара и стать первым парашютистом, преодолевшим звуковой барьер. Запуск был запланирован на 9 октября 2012 года, но был прерван из-за неблагоприятных погодных условий; впоследствии вместо этого 14 октября была запущена капсула. Подвиг Баумгартнера также ознаменовал 65-летие успешной попытки американского летчика-испытателя Чака Йегера преодолеть звуковой барьер в самолете. [45]

Баумгартнер приземлился на востоке Нью-Мексико после прыжка с мировой рекордной высоты 128 100 футов (39 045 м), или 24,26 мили, и преодолел звуковой барьер, двигаясь со скоростью до 833,9 миль в час (1342 км/ч, или 1,26 Маха). На пресс-конференции после его прыжка было объявлено, что он находился в свободном падении 4 минуты 18 секунд, что является вторым по продолжительности свободным падением после прыжка Джозефа Киттингера в 1960 году в течение 4 минут 36 секунд. [45]

Алан Юстас [ править ]

В октябре 2014 года Алан Юстас , старший вице-президент Google , побил рекорд Баумгартнера по самому высокому прыжку с парашютом, а также преодолел при этом звуковой барьер. [46] Однако, поскольку в прыжке Юстаса использовался тормозной парашют , а в прыжке Баумгартнера - нет, их рекорды вертикальной скорости и расстояния свободного падения остаются в разных категориях. [47] [48]

Наследие [ править ]

Дэвид Лин снял «Звуковой барьер» — художественный пересказ испытательных полетов de Havilland DH 108.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ См. « Скорость звука », чтобы узнать о науке, лежащей в основе скорости, называемой звуковым барьером , и « Звуковой удар », чтобы получить информацию о звуке, связанном со сверхзвуковым полетом.

Цитаты [ править ]

  1. ^ Немиров Р.; Боннелл, Дж., ред. (19 августа 2007 г.). «Звуковой бум» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 30 августа 2010 г.
  2. ^ "Конденсатное облако F-14 в действии" . веб.архив.орг . Проверено: 30 августа 2010 г.
  3. ^ звуковой барьер. Архивировано 13 октября 2016 г. в Wayback Machine . thefreedictionary.com.
  4. ^ звуковой барьер. Архивировано 11 апреля 2015 г. в Wayback Machine . oxforddictionaries.com.
  5. ^ Мэй, Майк. «Crackin' Good Mathematica». Архивировано 22 марта 2016 г. в Wayback Machine . Американский ученый , том 90, выпуск 5, сентябрь – октябрь 2002 г. с. 1.
  6. ^ «Точность мушкетов с черным порохом» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 22 июля 2011 года . Проверено 9 июня 2011 г.
  7. ^ Уилфорд, Джон Ноубл. «Динозавры преодолели звуковой барьер?» Архивировано 8 декабря 2020 г. в Wayback Machine The New York Times , 2 декабря 1997 г. Проверено: 15 января 2009 г.
  8. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Винченти, Уолтер (1997). «Инженерная теория в процессе становления: аэродинамические расчеты преодолевают звуковой барьер» . Технологии и культура . 38 (4): 819–851. JSTOR   310695 .
  9. ^ Ёсимура, Акира, перевод Рецу Кайхо и Майкла Грегсона (1996). Ноль! Боец . Вестпорт, Коннектикут, США: Издательство Praeger. п. 108. ISBN   0-275-95355-6 .
  10. ^ Портвей, Дональд (1940). Военная наука сегодня . Лондон: Издательство Оксфордского университета . п. 18: «По разным причинам совершенно очевидно, что максимально достижимая скорость в условиях самоходного движения будет равна скорости звука в воздухе», т. е. 750 миль в час (1210 км/ч).
  11. ^ Лей, Вилли (ноябрь 1948 г.). «Кирпичная стена в небе» . Потрясающая научная фантастика . стр. 78–99.
  12. ^ Джордан, Кори К. «Удивительный Джордж Уэлч, часть вторая, сначала сквозь звуковую стену». Архивировано 25 марта 2012 г. в Wayback Machine . Самолеты и пилоты Второй мировой войны , 1998–2000 гг. Проверено: 12 июня 2011 г.
  13. ^ Испытания на герметичность самолета North American P-51D («Мустанг IV») AAF № 44-14134 (Технический отчет). Райт Филд. 9 октября 1944 года.
  14. ^ Spitfire - Типичное высокоскоростное погружение. Архивировано 24 сентября 2015 г. в Wayback Machine . сайт spitfire Performance.com.
  15. ^ Дик, Стивен Дж., изд. (2010). Первые 50 лет НАСА: исторические перспективы (PDF) . Типография правительства США. ISBN  978-0-16-084965-7 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 декабря 2017 г. Проверено 12 июля 2017 г.
  16. ^ Мутке, Ганс Гвидо. «Неизвестный пилот» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2005 года.
  17. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Пилот нацистской эпохи говорит, что первым преодолел звуковой барьер» . новости24 . 12 августа 2001 г. Архивировано из оригинала 20 марта 2017 г. Проверено 3 сентября 2015 г.
  18. ^ «Я 262 и звуковой барьер». Архивировано 5 марта 2016 г. на сайте Wayback Machine aerospaceweb.org . Проверено: 30 августа 2010 г.
  19. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Шульц, Матиас (19 февраля 2001 г.). «Полет пламени над болотом» . Зеркало . Архивировано из оригинала 25 сентября 2015 года . Проверено 3 сентября 2015 г.
  20. ^ «Пилот утверждает, что первым преодолел звуковой барьер» . США сегодня . 19 июня 2001 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 3 сентября 2015 г.
  21. ^ Касманн, Фердинанд CW (1999) Самые быстрые самолеты в мире (на немецком языке). Берлин: Авиатик-Верлаг ГмбХ. стр. 17, 122. ISBN   3-925505-26-1 .
  22. ^ Даннинг, Брайан (19 мая 2009 г.). «Скептоид № 154: Был ли Чак Йегер первым, кто преодолел звуковой барьер?» . Скептоид . Проверено 22 июня 2017 г.
  23. ^ Дюрант, Фредерик К. и Джордж С. Джеймс. «Ранние эксперименты с прямоточными воздушно-реактивными двигателями в полете». Первые шаги к космосу: материалы первого и второго исторических симпозиумов Международной академии астронавтики в Белграде, Югославия, 26 сентября 1967 года . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Смитсоновского института, 1974.
  24. ^ https://www.researchgate.net/publication/288803814_On_the_aerodynamics_of_the_Miles_M52_E2443_-_A_historical_perspective стр.137
  25. ^ «Проект отменен - ​​катастрофа британских заброшенных авиационных проектов», Вуд, ISBN   1 85488 026 8 , 1990, стр. 20
  26. ^ Браун, Эрик (август – ноябрь 1980 г.). «Майлз М.52: Сверхзвуковая мечта». Тринадцатый энтузиаст авиации . ISSN   0143-5450 .
  27. ^ Бимонт, Роланд . Тестирование ранних самолетов . Лондон: Эйрлайф, 1990. ISBN   1-85310-158-3 .
  28. ^ «Майлы на сверхзвуковом полете» . История авиации : 355. 3 октября 1946 г. Архивировано из оригинала 5 сентября 2018 г. Проверено 23 ноября 2013 г.
  29. ^ Бринкворт, Би Джей (2010). «Об аэродинамике Miles M.52 (E.24/43) – исторический взгляд» . Аэронавигационный журнал . 114 (1153): 154. дои : 10.1017/S0001924000003602 .
  30. ^ Уоткинс, Дэвид (1996), Вампир де Хэвилленда: Полная история , Трапп, Глостершир: Многообещающие книги, стр. 40, ISBN   1-84015-023-8 .
  31. ^ Ривас, Брайан, и Буллен, Энни (1996), Джон Дерри: История первого британского сверхзвукового пилота , Уильяма Кимбера, ISBN   0-7183-0099-8 .
  32. ^ Вуд, Дерек (1975). Проект отменен . Индианаполис: The Bobbs-Merrill Company Inc., с. 36. ISBN   0-672-52166-0 .
  33. ^ Бэнкрофт, Деннис. «Быстрее, чем звук». Архивировано 29 августа 2017 г. в Wayback Machine . NOVA Transcripts, PBS, дата выхода в эфир: 14 октября 1997 г. Дата обращения: 26 апреля 2009 г.
  34. ^ Вагнер, Рэй (1963). Североамериканская сабля . Лондон: Макдональд. п. 17.
  35. ^ «Получатели колье 1940-1949 годов» . наа.аэро . Проверено 7 декабря 2021 г.
  36. ^ Журнал, Смитсоновский институт; Хендри, Эрика Р. «Сегодняшний день в истории: Джеки Кокран преодолевает звуковой барьер» . Смитсоновский журнал .
  37. ^ «Сенат США: Бастер Мэгги: сверхзвуковой сенатор от штата Мэн» . www.senate.gov .
  38. ^ Библиотеки, Лидс (3 марта 2022 г.). «Удивительная карьера авиационного корреспондента, писателя и журналиста Аллена Роули» . Секретная библиотека | Блог о наследии библиотек Лидса . Проверено 24 декабря 2022 г.
  39. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вассерцихер, Билл (август 2011 г.). «Я был там: когда DC-8 стал сверхзвуковым» . Журнал «Авиация и космос» . Архивировано из оригинала 11 мая 2014 года . Проверено 3 февраля 2017 г.
  40. ^ барьер/источник.html «Звуковой барьер» . DiracDelta.co.uk: Энциклопедия науки и техники . Проверено: 14 октября 2012 г.
  41. ^ «Посмотрите, что способствует возвращению сверхзвуковых пассажирских рейсов» . Вашингтон Пост . 18 марта 2024 г. Проверено 17 мая 2024 г.
  42. ^ «Пассажирский самолет Дугласа преодолевает звуковой барьер». Архивировано 26 октября 2006 г. в Wayback Machine . dc8.org . Проверено: 30 августа 2010 г.
  43. ^ «Сани с ракетным двигателем бегут по земле по рельсам в Мюроке». Архивировано 22 марта 2011 г. в Wayback Machine . Universal International News , 22 января 1948 г. Дата обращения: 9 сентября 2011 г.
  44. ^ «Хронология НАСА» . Архивировано 20 октября 2012 г. в Wayback Machine . НАСА . Проверено: 9 сентября 2011 г.
  45. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Сансери, Джина и Кевин Доук. «Феликс Баумгартнер: Сорвиголова приземляется на Земле после рекордного сверхзвукового прыжка». Архивировано 11 ноября 2020 г. в Wayback Machine . ABC News , 14 октября 2012 г.
  46. ^ Джон Маркофф. «Алан Юстас прыгает из стратосферы, побив мировой рекорд Феликса Баумгартнера». Архивировано 16 июня 2019 г. в Wayback Machine . Нью-Йорк Таймс . 24 октября 2014 г.
  47. ^ «Рекорды Баумгартнера утверждены FAI!» . ФАИ . 22 февраля 2013. Архивировано из оригинала 2 марта 2013 года . Проверено 26 октября 2014 г.
  48. ^ «Алан Юстас, D-7426, лучший мировой рекорд высоты на высоте» . Ассоциация парашютистов США . 24 октября 2014. Архивировано из оригинала 3 октября 2015 года . Проверено 26 октября 2014 г.

Библиография [ править ]

  • «Преодолев звуковой барьер». Современные чудеса (телепрограмма) . 16 июля 2003 г.
  • Халлион, доктор Ричард П. «Сага о ракетных кораблях». AirEnthusiast Five , ноябрь 1977 г. - февраль 1978 г. Бромли, Кент, Великобритания: Pilot Press Ltd., 1977.
  • Миллер, Джей. X-Planes: от X-1 до X-45, Хинкли, Великобритания: Мидленд, 2001 г. ISBN   1-85780-109-1 .
  • Пизано, Доминик А., Р. Роберт ван дер Линден и Фрэнк Х. Винтер . Чак Йегер и Bell X-1: преодолевая звуковой барьер . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики (совместно с Абрамсом, Нью-Йорк), 2006 г. ISBN   0-8109-5535-0 .
  • Радингер, Вилли и Уолтер Шик. Мне 262 (на немецком языке). Берлин: Авантик Верлаг ГмбХ, 1996. ISBN   3-925505-21-0 .
  • Ривас, Брайан (2012), Очень британский звуковой барьер: DH 108, История мужества, триумфа и трагедии , Уолтон-на-Темзе , Суррей : Красный коршун, ISBN   978-1-90659-204-2 .
  • Винчестер, Джим. «Белл Х-1». Концептуальные самолеты: прототипы, X-Planes и экспериментальные самолеты (The Aviation Factfile). Кент, Великобритания: Grange Books plc, 2005. ISBN   978-1-84013-809-2 .
  • Вульф. Том. Правильные вещи . Нью-Йорк: Фаррар, Штраус и Жиру, 1979. ISBN   0-374-25033-2 .
  • Йегер, Чак, Боб Карденас, Боб Гувер, Джек Рассел и Джеймс Янг. В поисках Маха Один: рассказ о преодолении звукового барьера от первого лица . Нью-Йорк: Студия Пингвин, 1997. ISBN   0-670-87460-4 .
  • Йегер, Чак и Лео Янош. Йегер: Автобиография . Нью-Йорк: Бантам, 1986. ISBN   0-553-25674-2 .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные со звуковым барьером .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sound_barrier&oldid=1224226356"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c0a00920dfc22b5508aa69ea25b8a834__1715897400
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c0/34/c0a00920dfc22b5508aa69ea25b8a834.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sound barrier - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)