Sonic boom (Polski)

dźwięk boomu Sonicznego zależy w dużej mierze od odległości między obserwatorem a kształtem samolotu wytwarzającego boom soniczny. Bum soniczny jest zwykle słyszany jako głęboki podwójny „bum”, ponieważ samolot jest zwykle w pewnej odległości., Dźwięk jest podobny do bomb moździerzowych, powszechnie stosowanych w pokazach fajerwerków. Jest to powszechne błędne przekonanie, że tylko jeden boom jest generowany podczas przejścia subsonicznego do naddźwiękowego; raczej boom jest ciągły wzdłuż dywanu boomu przez cały lot naddźwiękowy. Jak to ujął były pilot Concorde: „właściwie nic nie słychać na pokładzie. Widzimy tylko falę ciśnienia poruszającą się w dół samolotu-wskazuje ona na przyrządy. I to jest to, co widzimy wokół Mach 1. Ale nie słyszymy boomu dźwiękowego czy czegoś w tym stylu., To raczej jak przebudzenie statku – jest za nami.”

w 1964 roku NASA i Federal Aviation Administration rozpoczęły testy Oklahoma City Sonic boom, które powodowały osiem dźwiękowych boomów dziennie w okresie sześciu miesięcy. Z eksperymentu zebrano cenne dane, ale wygenerowano 15 000 skarg i ostatecznie uwikłano rząd w pozew zbiorowy, który przegrał w apelacji w 1969 roku.

Sonic booms były również uciążliwe w północnej Kornwalii i północnym Devonie w Wielkiej Brytanii, ponieważ obszary te znajdowały się pod torem lotu Concorde., Okna byĹ 'y grzechotane, a w niektĂłrych przypadkach „podpalanie” (skierowane pod listwy dachowe) zostaĹ ' oby usunięte z wibracjami.

ostatnio przeprowadzono prace w tej dziedzinie, zwłaszcza w ramach cichych studiów naddźwiękowych DARPA. Badania przeprowadzone przez ekspertów akustyki w ramach tego programu zaczęły dokładniej przyglądać się składowi wysięgników dźwiękowych, w tym zawartości częstotliwości. Kilka cech tradycyjnej fali boomu „N” może mieć wpływ na to, jak głośna i irytująca może być odbierana przez słuchaczy na ziemi., Nawet silne fale N, takie jak te generowane przez Concorde lub samoloty wojskowe, mogą być znacznie mniej obraźliwe, jeśli Czas narastania nadciśnienia jest wystarczająco długi. Pojawiła się nowa metryka, znana jako postrzegana głośność, mierzona w PLdB. Bierze to pod uwagę zawartość częstotliwości, czas narastania itp. Dobrze znanym przykładem jest pstrykanie palcami, w którym „postrzegany” dźwięk jest niczym innym jak irytacją.

zakres energii boomu Sonicznego jest skoncentrowany w 0.,Zakres częstotliwości 1-100 herców, który jest znacznie niższy niż w przypadku samolotów subsonicznych, wystrzałów i większości hałasu przemysłowego. Czas trwania boomu Sonicznego jest krótki; mniej niż sekunda, 100 milisekund (0,1 sekundy) dla większości samolotów myśliwskich i 500 milisekund dla promu kosmicznego lub samolotu odrzutowego Concorde. Intensywność i szerokość ścieżki wysięgnika dźwiękowego zależy od fizycznych właściwości samolotu i sposobu jego obsługi. Ogólnie rzecz biorąc, im większa jest wysokość samolotu, tym mniejsze jest nadmierne ciśnienie na ziemi., Większa wysokość zwiększa również boczny rozstaw wysięgnika, wystawiając większy obszar na Wysięgnik. Nadmierne ciśnienie w obszarze uderzenia wysięgnika Sonicznego nie będzie jednak jednolite. Intensywność wysięgnika jest największa bezpośrednio pod torem lotu, stopniowo słabnie wraz z większą odległością poziomą od toru lotu samolotu. Szerokość terenu ekspozycji wysięgnika wynosi około 1,5 km (1.,6 km) na każde 1000 stóp (300 m) wysokości (szerokość jest około pięć razy większa od wysokości); to znaczy, samolot lecący naddźwiękowo na wysokości 30 000 stóp (9 100 m) stworzy boczny rozrzut wysięgnika wynoszący około 30 mil (48 km). W przypadku stałego lotu naddźwiękowego wysięgnik jest opisany jako Wysięgnik dywanowy, ponieważ porusza się wraz z samolotem, ponieważ utrzymuje prędkość naddźwiękową i wysokość. Niektóre manewry, nurkowanie, przyspieszanie lub skręcanie, mogą powodować skupienie wysięgnika. Inne manewry, takie jak spowolnienie i wspinaczka, mogą zmniejszyć siłę wstrząsu. W niektórych przypadkach warunki pogodowe mogą zakłócać dźwięk wysięgników.,w zależności od wysokości, wysięgniki soniczne docierają do ziemi od 2 do 60 sekund po przelocie. Jednak nie wszystkie wysięgniki są słyszalne na poziomie gruntu. Prędkość dźwięku na dowolnej wysokości jest funkcją temperatury powietrza. Spadek lub wzrost temperatury powoduje odpowiedni spadek lub wzrost prędkości dźwięku. W standardowych warunkach atmosferycznych Temperatura powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości. Na przykład, gdy temperatura na poziomie morza wynosi 59 stopni Fahrenheita (15 °C), temperatura na wysokości 30 000 stóp (9100 m) spada do minus 49 stopni Fahrenheita (-45 °C)., Ten gradient temperatury pomaga wyginać fale dźwiękowe w górę. Dlatego, aby Wysięgnik dotarł do ziemi, prędkość samolotu w stosunku do ziemi musi być większa niż prędkość dźwięku na ziemi. Na przykład prędkość dźwięku na wysokości 30 000 stóp (9 100 m) wynosi około 670 mil na godzinę (1 080 km/h), ale samolot musi przebyć co najmniej 750 mil na godzinę (1 210 km/h) (mach 1.12, gdzie Mach 1 oznacza prędkość dźwięku), aby BOM mógł być słyszalny na ziemi.

skład atmosfery jest również czynnikiem., Wahania temperatury, wilgotność, zanieczyszczenie atmosfery i wiatry mogą mieć wpływ na to, jak boom dźwiękowy jest postrzegany na ziemi. Nawet sama ziemia może wpływać na dźwięk boomu dźwiękowego. Twarde powierzchnie, takie jak beton, chodnik i duże budynki, mogą powodować odbicia, które mogą wzmocnić dźwięk boomu dźwiękowego. Podobnie, trawiaste pola i obfite liście mogą pomóc złagodzić siłę nadciśnienia boomu Sonicznego.

obecnie nie ma przyjętych w branży standardów akceptowalności boomu dźwiękowego., Trwają jednak prace nad stworzeniem wskaźników, które pomogą zrozumieć, w jaki sposób ludzie reagują na hałas generowany przez wysięgniki dźwiękowe. Dopóki takie metryki nie zostaną ustalone, albo poprzez dalsze badania, albo testy naddźwiękowe, wątpliwe jest, aby uchwalono przepisy w celu zniesienia obecnego zakazu naddźwiękowego przelotu w kilku krajach, w tym w Stanach Zjednoczonych.