Koleksi

Bagaimana Sebenarnya Fenomena Sonic Boom yang Mencengangkan Bekerja?

Bagaimana Sebenarnya Fenomena Sonic Boom yang Mencengangkan Bekerja?

Manusia sudah lama terobsesi dengan kecepatan. Mereka menemukan cara untuk melakukan perjalanan lebih cepat yang telah menghasilkan banyak penemuan yang kita lihat saat ini termasuk pesawat berkecepatan tinggi.

Daya tarik kecepatan bagi manusia inilah yang memicu seorang pilot militer Amerika, Chuck Yeager, untuk menguji kecepatan sebuah pesawat terbang di mana ia berhasil melakukan perjalanan 428 m / s, memecahkan penghalang suara untuk pertama kalinya dan melakukan perjalanan lebih cepat dari kecepatan suara. .

LIHAT JUGA: 7 dari Jet Tempur Paling Mematikan Masih dalam Layanan Aktif

Ketika sebuah benda bergerak sama dengan atau lebih cepat dari kecepatan suara, itu menghasilkan gelombang kejut yang disebut Sonic Boom yang dapat didengar sebagai guntur atau tepukan keras oleh orang-orang di tanah.

Ketika sebuah pesawat terbang di udara, itu menghasilkan gelombang suara. Gelombang suara yang dihasilkan di depan udara dikompresi saat pesawat bergerak lebih cepat.

Semakin cepat pesawat bergerak, semakin dekat gelombang ini. Selama kecepatan benda tidak melewati kecepatan suara yaitu 340.29m / s, gelombang tidak akan saling bertabrakan.

Tetapi ketika objek bergerak lebih cepat dari kecepatan suara, gelombang suara yang dihasilkan tidak dapat berpindah dari satu sama lain karena kecepatannya melebihi kecepatan suara - sehingga bertabrakan satu sama lain. Artinya objek yang memancarkan gelombang bergerak lebih cepat dari gelombang itu sendiri.

Hal ini menyebabkan gelombang memaksakan diri atau bergabung menjadi gelombang kejut tunggal yang bergerak pada kecepatan kritis yang dikenal sebagai 'Mach 1' dan memiliki nilai perkiraan 1.235 km / jam. Jadi "boom" terdengar karena kompresi gelombang suara ini. Ini disebut ledakan sonik.

Ini menghasilkan sejumlah besar energi suara sehingga membuat suara mirip dengan petir di telinga kita. Menurut NASA, ledakan sonik terjadi ketika udara bereaksi seperti fluida terhadap benda-benda supersonik dan gaya yang diciptakan oleh benda-benda yang mendorong molekul udara saat bergerak di udara membentuk gelombang kejut, seperti perahu yang memecah air.

Ledakan dapat berlanjut sejauh objek bergerak dalam kecepatan supersonik. Gelombang tersebut terbentuk dalam bentuk kerucut di belakang objek.

Ketika pengamat berpotongan di posisi wilayah kerucut ini, mereka mengalami ledakan. Bagi orang yang berada di dalam pesawat, suara tersebut sepertinya berasal dari belakang pesawat karena suara yang terdengar dikeluarkan oleh pesawat beberapa detik sebelumnya. Pesawat itu terbang mendahului suaranya.

Ada juga variasi tekanan di bagian hidung dan ekor pesawat. Profil tekanan berlebih dialami karena ini, dikenal sebagai gelombang-N karena bentuknya. Jadi, pesawat supersonik juga bisa memiliki "double boom".

Boom dihasilkan terus menerus selama pesawat itu supersonik. Jalur sempit di darat dibuat di sepanjang jalur penerbangan pesawat yang dikenal sebagai "karpet boom".

Ukuran ledakan sonik tergantung pada ukuran dan berat pesawat. Intensitas ledakan sonik didasarkan pada panjang pesawat dan luas penampang, sedangkan bentuknya bergantung pada turbulensi udara lokal di dekat tanah.

Arah perjalanan ledakan sonik dan kekuatan gelombang kejut yang ditimbulkan oleh kompresi gelombang suara dipengaruhi oleh angin, kecepatan, arah, dan juga suhu dan tekanan udara.

Intensitas boom dapat diukur dalam pound per square foot (psf) tekanan udara. Ini adalah besarnya tekanan yang dinaikkan dari tekanan normal di sekitar kita (2.116 psf / 14.7 psi).

Dan pada pengukuran tekanan berlebih satu pon, diperkirakan tidak ada kerusakan pada struktur apa pun. Pesawat supersonik yang terbang pada ketinggian operasi normal memiliki tekanan berlebih yang diukur dari 1 hingga 2 psf.

Ledakan yang disebabkan oleh pesawat supersonik besar bisa jadi keras yang menarik perhatian orang, dan hewan bisa terganggu dengan suaranya. Boom yang kuat juga dapat menyebabkan kerusakan kecil pada struktur bangunan.

Bangunan dalam kondisi baik dapat menahan gelombang kejut hingga 11 psf tanpa menyebabkan kerusakan. Namun, gelombang kejut yang kurang dari dua psf akan memiliki peluang kecil untuk mempengaruhi struktur bersejarah dan bangunan dengan kondisi buruk.

Jika tekanan berlebih meningkat, kemungkinan kerusakan struktural dan reaksi publik yang lebih kuat juga meningkat. Pengujian menunjukkan bahwa struktur yang dalam kondisi baik tidak mengalami kerusakan akibat tekanan berlebih hingga 11 psf, artinya hal ini tergantung dari kondisi struktur bangunan apakah terkena atau tidak.

Ledakan sonik dianggap sebagai masalah untuk penerbangan supersonik. Untuk mengurangi masalah yang terkait dengan ledakan sonik, ada penelitian signifikan yang sedang berlangsung. Baru-baru ini, NASA menandatangani kontrak dengan Lockheed Martin Aeronautics Company of Palmdale untuk menguji pesawat yang dapat melakukan perjalanan dengan ledakan sonik yang tenang.

Hal ini memungkinkan mereka memiliki izin untuk menerbangkan penerbangan supersonik di atas daratan tanpa menimbulkan gangguan pada masyarakat. Penerbangan pertama dijadwalkan pada 2021.

Sesuai kontrak, pengerjaan akan dimulai dari 2 April hingga 31 Desember 2021. Pesawat percobaan tersebut dikenal dengan nama X-plane.

NASA mengatakan bahwa pesawat akan melaju dengan kecepatan tinggi sekitar 940 mph dan alih-alih ledakan sonik, suara yang dihasilkan hanya akan terdengar dari pintu mobil yang ditutup 75 (PLdB), yang tidak akan terlihat oleh orang-orang. .

Demonstrasi tersebut diberi nama Low Boom Flight Demonstration (LBFD) dan desainnya disebut dengan desain pesawat QueSST (Quiet Supersonic Transport). Penerbangan LBFD akan menggunakan mesin General Electric F414 yang ada dan tidak akan ada perubahan besar dari penerbangan supersonik lainnya.

Pada pertengahan 2020, desain akan siap sesuai kontrak, dan NASA akan menerbangkan pesawat X di atas kota-kota AS. Mereka bertujuan untuk mengumpulkan tanggapan orang-orang dan menggunakan data ini untuk membuat perubahan yang diperlukan dalam aturan penerbangan supersonik di darat.


Tonton videonya: Sonic Merch Hunt - Toy Extravaganza Target, Walmart, GameStop And More.. (September 2021).