Ce este bariera sunetului?

Sunetul se deplasează ca undă prin medii precum aer, lichid și plasmă. În aer, viteza cu care se deplasează valurile este determinată de condițiile atmosferice, astfel încât viteza sunetului poate varia în funcție de temperatură. Bariera acustică este un concept dezvoltat la începutul secolului al XX-lea, când mulți oameni de știință credeau că forța aeronavei cauzată de apropierea vitezei sunetului făcea imposibil ca orice aeronavă să atingă sau să depășească viteza sunetului fără a fi distrusă. Datorită aviatorilor geniali și adesea temerari ai zilei, conceptul de barieră a sunetului prohibitivă a fost în cele din urmă infirmat, iar aeronavele o sparg acum în mod obișnuit pe măsură ce ating viteza supersonică.

Deoarece viteza sunetului se bazează pe temperatura mediului prin care traversează, nu există o viteză constantă la care bariera sonoră va fi spartă. Pentru a da o idee generală, multe publicații științifice menționează viteza sunetului la 742 mile pe oră (1194 kilometri pe oră) pe baza unei temperaturi standard de 32 grade Fahrenheit (0 grade Celsius). Dar pe măsură ce temperatura se schimbă în sus, sunetul viteza barierei crește.

Problema originală care duce la conceptul de barieră acustică este rezultatul tehnologiei elicei. Pe măsură ce o aeronavă se apropie de viteza sunetului, mișcarea elicei devine perturbatoare pentru undele sonore, provocând turbulențe și reducând performanța aeronavei. Pentru mulți inovatori din domeniul aviației li s-a părut clar că un motor suficient de puternic pentru a contracara problemele elicei și pentru a continua să permită aeronavei să câștige viteza ar fi prea mare și greu pentru a funcționa în primul rând.

Cu toate acestea, aviatorilor aventuroși nu le-a plăcut conceptul că există o barieră a sunetului care împiedică viteze și mai mari și mulți au încercat să demonstreze că bariera poate fi spartă în siguranță prin atingerea vitezei sunetului prin scufundări extrem de riscante care ar crește viteza în mod dramatic. Multe încercări timpurii s-au încheiat cu prăbușiri fatale, deoarece tehnologia avioanelor nu a putut face față scufundărilor rapide, iar piloții s-ar putea îmbolnăvi din cauza scufundării abrupte și ar putea pierde controlul avionului.

Progresele în proiectarea aeronavelor au condus la îmbunătățirea considerabilă a controalelor și performanței avioanelor la viteză mare. Până în anii 1940, inginerii dezvoltaseră o coadă îmbunătățită care includea o înotătoare orizontală largă pentru a permite o ridicare și un control mai mari. Prima spargere a barierei de sunet recunoscută oficial a fost realizată pe 14 octombrie 1947, de către căpitanul Forțelor Aeriene Chuck Yeager. Yeager, un cunoscut pilot de testare, a folosit o aeronavă foarte avansată numită Bell X-1 pentru a atinge o viteză de 807.2 mph (1299 km/h) și a sparge în cele din urmă bariera sunetului. Alte surse creditează un alt pilot de testare, George Welch, că a depășit bariera cu câteva zile înainte, dar întrucât nu au fost prezenți oficiali americani, zborul său este oficial redus.

În vremurile moderne, viteza supersonică este o abilitate comună în multe varietăți de aeronave. Depășirea barierei a încetat să fie un eveniment important, deși interesul a fost din nou trezit la sfârșitul anilor 1990, când un vehicul terestru a spart bariera la 50 de ani după zborul lui Yeager. Totuși, conceptul de spargere a barierei a fost, pentru o vreme, unul dintre punctele focale majore ale aviației, ducând la invenții moderne, cum ar fi motorul cu reacție. Succesul inovației și îndrăzneala față de ceea ce părea a fi o certitudine științifică s-a dovedit a inspira pentru mulți și a reînnoit ideea că orice barieră poate fi spartă de îndrăzneți.