Vad är så speciellt med att bryta ljudbarriären?

Ljudhastigheten är den hastighet med vilken ljudvibrationer rör sig genom ett medium. I luft vid havsnivå är denna hastighet cirka 340.29 m/s (761 mph eller 1,225 50 km/h). Ljudhastigheten varierar med luftens temperatur, men är nästan helt oberoende av densiteten. Att bryta ljudbarriären var ett viktigt mål för flyget under de första 14 åren, tills det slutligen uppnåddes den 1947 oktober 1 av flygman Chuck Yeager som flög i en Bell XS-XNUMX, som nu visas på National Air and Space Museum.

Det första självgående föremålet som bröt ljudbarriären var tyska V-2-missiler som avfyrades under andra världskriget. År 1944 färdades dessa missiler regelbundet med fyra gånger ljudets hastighet (Mach 4) under nedstigning. När missiler, flygplan eller något annat snabbt föremål bryter ljudbarriären, orsakar det en ljudbom, en hög bom som orsakas av kolliderande tryckvågor runt föremålet. Sålunda, när dessa missiler avfyrades en masse, fylldes luften av ljudet från ljudbommar.

När ett föremål färdas genom luften blir det omgivet av trycksfärer, orsakat av förskjutningen det skapar i luften på grund av dess rörelse. När ett föremål rör sig snabbare och snabbare, börjar det komma ikapp dessa trycksfärer i en riktning, vilket gör att de komprimeras framför farkosten. En mätning skulle visa att luften är mycket tätare än vanlig luft, medan luften bakom farkosten är tunnare. När farkosten bryter ljudbarriären – rör sig snabbare än cirka 761 mph – komprimeras luften framför så hårt att trycksfärerna börjar lämnas bakom planet. De kan inte expandera framför planet snabbare än de genereras.

Förr i tiden var det en stor sak att bryta ljudbarriären – det ledde till att man förlorade kontrollen under flygningen och stora vibrationer. Moderna flygplan, som inkluderar funktioner som svepande vingar, optimal flygkroppsform och starkare motorer, kan ta sig igenom ljudbarriären utan större problem alls. För det mesta märks det inte ens. Att bryta ljudbarriären är vanligtvis något för militära flygplan, då få kommersiella flygplan har topphastigheter över ljudets hastighet.

I slutet av 1950-talet trodde många flygbolag att överljudsflygplan skulle vara nästa logiska steg i flygresor, vilket ledde till utvecklingen av farkoster som Concorde och Tupolev Tu-144, som togs i bruk på 1970-talet. Vissa futurister förväntar sig att överljudsflygplan kommer att göra comeback i slutet av 2010-talet.