Vad är ljudbarriären?

Ljudet reser som en våg genom medier som luft, vätska och plasma. I luften bestäms hastigheten som vågorna rör sig 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 orsakat av närmar sig hastigheten på ljudet gjorde det omöjligt för något flygplan att nå eller överskrida ljudets hastighet utan att förstöras. Tack vare dagens lysande och ofta vågade aviatorer avvecklades så småningom konceptet med en oöverkomlig ljudbarriär, och flygplan bryter nu rutinmässigt ljudbarriären när de når supersonisk hastighet.

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

Den ursprungliga frågan som leder till begreppet ljudbarriär är ett resultat av propelltekniken. När ett flygplan närmar sig hastigheten på ljudet blir propellernas rörelse störande för ljudvågor, orsakar turbulens och minskar flygplanets prestanda. Det verkade tydligt för många tidiga luftfartsinnovatörer att en motor som var tillräckligt kraftfull för att motverka propellerns problem och fortsätta att låta flygplanet få hastighet skulle vara för stor och tung att fungera i första hand.

Ändå gillade inte äventyrliga flygare begreppet att det fanns en ljudbarriär som förhindrar ännu högre 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 dödsolyckor, eftersom flygplanstekniken inte kunde hantera hastighetsdykningarna och piloterna kunde drabbas av sjukdom från det branta dyket och tappa kontrollen över planet.

Framstegen inom flygplanens konstruktion ledde till betydande förbättringar i kontroller och prestanda hos flygplan med hög hastighet. Vid 1940-talet hade ingenjörerna utvecklat en förbättrad svans som innehöll en bred horisontell fena för att möjliggöra större lyft och kontroll. Det första officiellt erkända ljudbarriärbrottet genomfördes den 14 oktober 1947 av flygvapnet Capt. Chuck Yeager. Yeager, en välkänd testpilot, använde ett mycket avancerat flygplan kallad Bell X-1 för att uppnå en hastighet på 807,2 mph (1299 km / h) och för att 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 diskonterat.

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