Sonic Boom
Cuando pasamos por un aeropuerto cerca de un avión supersónico, es posible que escuchemos dos fuertes sonidos "boom boom", como un rayo caído del cielo, ensordecedores. ¡Te sorprenderá si es la primera vez que lo escuchas! Pensé que era un avión disparando cañones al aire o que algo salió mal. De hecho, este no es el caso. Se trata del llamado "boom sónico" (también llamado "boom sónico") en el vuelo supersónico.
Entonces, ¿qué es exactamente un "estruendo sónico" y por qué sólo aparece cuando se vuela a velocidades supersónicas? Para entender esto, podemos empezar con un fenómeno natural común:
En aguas tranquilas, si arrojas una piedra, inmediatamente aparecerán círculos de ondas de agua en el agua que se extenderán afectando toda la superficie del agua. , que es lo que solemos decir, "una piedra levanta mil olas". Pero este no es el caso si un objeto que se mueve sobre el agua provoca olas en el agua. Por ejemplo, cuando una lancha rápida avanza a gran velocidad en el agua, vemos que las olas que agita no se extienden hacia afuera. círculos, pero comenzando desde la parte delantera del barco, se extiende hacia afuera en forma de cuña. Al mismo tiempo, podemos ver que el borde frontal es denso y las olas son grandes, mientras que las olas detrás son muy pequeñas. Este tipo de onda se llama onda de agua en forma de cuña. Esta ola avanza con el clipper y el alcance de la ola siempre está dentro de la cuña.
De manera similar, este fenómeno también existe para el aire. Si se perturba el aire, el sonido se propagará hacia afuera en forma de ondas como el agua. Los sonidos que escuchamos habitualmente se producen cuando ondas sonoras ingresan al oído y estimulan la membrana timpánica. Cuando un avión vuela a velocidad supersónica en el aire, aparecerá una onda en forma de cuña o de cono en la nariz o en la parte sobresaliente, como una lancha rápida que avanza en el agua. Esta es una onda de choque. Cuando se propagan hacia afuera, interfieren e influyen entre sí, y luego convergen en una onda de choque frontal que incluye la nariz y una onda de choque trasera. Aunque este tipo de onda se puede comparar con la onda de agua en forma de cuña mencionada anteriormente, tiene propiedades completamente diferentes. El espesor de la onda de choque es muy pequeño. Después de pasar a través de la onda, la presión, la densidad y la temperatura del aire aumentan repentinamente y la velocidad disminuye inmediatamente. Cuando estas dos ondas de choque afecten a cualquier espacio u objeto, sentirán este fuerte cambio, que se reflejará en el oído humano. El tímpano estará sujeto a cambios repentinos en la presión del aire, y se sentirá como dos fuertes sonidos atronadores. . Este sonido se llama "boom sónico".
El "estruendo sónico" sólo se produce cuando el avión vuela a velocidades supersónicas. Cuando un avión vuela a velocidades supersónicas a una determinada altitud, se producen fuertes cambios de presión debido a las ondas de choque. Escuchamos un "boom sónico". Entonces, ¿los pilotos que viajan con el avión sentirían lo mismo? De hecho, el piloto no oirá este sonido porque está sentado en la cabina y no puede sentir los cambios de presión, densidad y temperatura provocados por la onda de choque. Incluso si la cabina no está sellada. Dado que el piloto siempre está detrás de la onda de choque delantera y delante de la onda de choque trasera, es decir, se encuentra en una condición isobárica estable temporal y no puede oírla.
La fuerza del "estruendo sónico" y el impacto en el suelo están directamente relacionados con la altitud de vuelo de la aeronave. Debido a que las ondas de choque son iguales a las colchas de agua, cuanto más lejos están, más débil es la intensidad de las ondas. Cuando un avión vuela a velocidad supersónica a baja altitud, no sólo las personas y los animales en tierra pueden escuchar ruidos ensordecedores, lo que afecta la vida y el trabajo de las personas, sino que también pueden romper cristales e incluso dañar edificios débiles, provocando pérdidas directas. A medida que aumenta la altitud de vuelo, este efecto se vuelve cada vez más débil. Cuando excede una cierta altitud, el suelo básicamente no se verá afectado.