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¿Cómo funciona realmente el asombroso fenómeno del boom sónico?

¿Cómo funciona realmente el asombroso fenómeno del boom sónico?


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Los seres humanos han estado obsesionados con la velocidad durante años. Están descubriendo formas de viajar más rápido, lo que ha llevado a muchos inventos que vemos hoy, incluido el avión de alta velocidad.

Fue esta fascinación por la velocidad para los humanos lo que provocó que un piloto militar estadounidense, Chuck Yeager, probara la velocidad de un avión en el que logró viajar 428 m / s, rompiendo la barrera del sonido por primera vez y viajando más rápido que la velocidad del sonido. .

VER TAMBIÉN: 7 de los aviones de combate más mortíferos aún en servicio activo

Cuando un objeto viaja igual o más rápido que la velocidad del sonido, produce una onda de choque llamada Sonic Boom que puede ser escuchada como un trueno o un gran aplauso por la gente en el suelo.

Cuando un avión viaja por el aire, produce ondas sonoras. Las ondas sonoras producidas frente al aire se comprimen a medida que la aeronave se mueve más rápido.

Cuanto más rápido se mueve el avión, más se acercan estas ondas. Mientras la velocidad del objeto no cruce la velocidad del sonido, que es 340,29 m / s, las ondas no chocarán entre sí.

Pero cuando el objeto viaja más rápido que la velocidad del sonido, las ondas sonoras producidas no pueden moverse entre sí, ya que la velocidad es superior a la del sonido, chocando así entre sí. Ese es el objeto que emite la onda que viaja más rápido que las propias ondas.

Esto hace que las ondas se fuercen o se combinen en una sola onda de choque que viaja a una velocidad crítica conocida como 'Mach 1' y tiene un valor aproximado de 1.235 km / h. Entonces se escucha un "boom" debido a esta compresión de las ondas sonoras. Estos se llaman explosiones sónicas.

Esto genera una gran cantidad de energía sonora produciendo un sonido similar al de un trueno en nuestros oídos. Según la NASA, un boom sónico ocurre cuando el aire reacciona como un fluido a los objetos supersónicos y la fuerza creada por los objetos que empujan las moléculas de aire a un lado mientras viajan a través del aire forma una onda de choque, que es como un barco rompiendo el agua.

Los auges pueden continuar hasta donde el objeto se mueve a velocidad supersónica. Las ondas se forman en forma cónica detrás del objeto.

Cuando el observador se cruza en la posición de esta región cónica, experimenta el boom. Para la persona dentro de la aeronave, el sonido parece provenir de detrás del avión porque el sonido que escuchó fue emitido por el avión muchos segundos antes. El avión vuela por delante de su sonido.

También hay una variación de presión en el morro y la cola del avión. El perfil de sobrepresión se experimenta debido a esto, conocido como onda N debido a su forma. Entonces, un avión supersónico también puede tener "doble brazo".

El boom se genera de forma continua siempre que el avión sea supersónico. Se genera una trayectoria estrecha en el suelo a lo largo de la trayectoria de vuelo de la aeronave conocida como "alfombra de brazo".

El tamaño de un boom sónico depende del tamaño y el peso de la aeronave. La intensidad del boom sónico se basa en la longitud de la aeronave y su área de sección transversal, mientras que su forma depende de la turbulencia del aire local cerca del suelo.

La dirección en la que viaja el boom sónico y la fuerza de las ondas de choque generadas por la compresión de las ondas sonoras están influenciadas por el viento, la velocidad, la dirección y también la temperatura y presión del aire.

La intensidad del brazo se puede medir en libras por pie cuadrado (psf) de presión de aire. Es la cantidad de presión que aumenta con respecto a la presión normal que nos rodea (2,116 psf / 14,7 psi).

Y a la medida de una libra de sobrepresión, no se esperan daños en ninguna estructura. Los aviones supersónicos que vuelan a una altitud de funcionamiento normal tienen sobrepresiones medidas de 1 a 2 psf.

Las explosiones causadas por los grandes aviones supersónicos pueden ser ruidosas, lo que llama la atención de las personas y los animales pueden molestarse con su sonido. Los brazos fuertes también pueden causar daños menores a las estructuras del edificio.

Los edificios en buenas condiciones pueden soportar ondas de choque de hasta 11 psf sin causar ningún daño. Sin embargo, una onda de choque de menos de dos psf tendrá una probabilidad menor de afectar las estructuras históricas y los edificios en malas condiciones.

Si aumenta la sobrepresión, también aumentan las posibilidades de daños estructurales y una reacción pública más fuerte. Las pruebas han demostrado que las estructuras que están en buenas condiciones no han sufrido daños por sobrepresiones de hasta 11 psf, lo que significa que depende de la condición de las estructuras del edificio si se ven afectadas o no.

Un boom sónico se considera un problema para los vuelos supersónicos. Para mitigar los problemas asociados con un boom sónico, se están realizando importantes investigaciones. Recientemente, la NASA firmó un contrato con Lockheed Martin Aeronautics Company de Palmdale para probar un avión que puede viajar con un silencioso boom sónico.

Esto puede permitirles tener permiso para volar los vuelos supersónicos sobre la tierra sin causar ninguna molestia a la gente. El primer vuelo está programado para 2021.

Según el contrato, el trabajo comenzará desde el 2 de abril hasta el 31 de diciembre de 2021. El avión experimental se conoce como X-plane.

La NASA dice que el avión viajará a altas velocidades de aproximadamente 940 mph y en lugar del boom sónico, el sonido generado será solo el de la puerta de un auto cerrándose que es de 75 (PLdB), que no será notorio para la gente. .

La demostración se denomina Demostración de vuelo de pluma baja (LBFD) y el diseño se denomina diseño de aeronave QueSST (Transporte silencioso supersónico). El vuelo LBFD utilizará el motor General Electric F414 existente y no habrá cambios importantes con respecto a otros vuelos supersónicos.

A mediados de 2020, el diseño estará listo según el contrato y la NASA volará el avión X sobre las ciudades de EE. UU. Su objetivo es recopilar las respuestas de las personas y utilizar estos datos para realizar los cambios necesarios en las reglas de vuelo supersónico sobre la tierra.


Ver el vídeo: Himno de la ussr full volumen (Junio 2022).


Comentarios:

  1. Smythe

    En mi opinión, no tienes razón. Estoy seguro. Puedo probarlo.

  2. Anglesey

    Muchas gracias por la explicación, ahora lo sé.

  3. Forrest

    Creo que no tienes razón. Estoy seguro. Puedo probarlo. Escribe en PM.

  4. Washington

    Absolutamente de acuerdo contigo. En ese algo está y es la buena idea. lo mantengo

  5. Callough

    Pido disculpas, pero, en mi opinión, está equivocado. Lo sugiero que debatir. Escríbeme en PM, hablaremos.

  6. Jaidon

    Probablemente, estoy equivocado.



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