"የድምፅ ማገጃ" የሚለውን አገላለጽ ስንሰማ ምን እናስበው ይሆን? የመስማት እና ደህንነትን በእጅጉ ሊጎዳ የሚችል የተወሰነ ገደብ እና እንቅፋት። ብዙውን ጊዜ የድምፅ ማገጃው ከአየር ክልል ድል እና ከአብራሪ ሙያ ጋር የተያያዘ ነው።
ይህንን እንቅፋት ማሸነፍ ሥር የሰደዱ በሽታዎች፣ የህመም ማስታገሻዎች እና የአለርጂ ምላሾች እድገትን ያነሳሳል። እነዚህ አመለካከቶች ትክክል ናቸው ወይንስ የተዛባ አመለካከት ናቸው? ተጨባጭ መሠረት አላቸው? የድምፅ መከላከያ ምንድን ነው? እንዴት እና ለምን ይከሰታል? ይህ ሁሉ እና አንዳንድ ተጨማሪ ጥቃቅን ነገሮች እንዲሁም ከዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ጋር የተያያዙ ታሪካዊ እውነታዎች በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ለማወቅ እንሞክራለን.
ይህ ሚስጥራዊ ሳይንስ ኤሮዳይናሚክስ ነው
በኤሮዳይናሚክስ ሳይንስ ከ
አይሮፕላን እንቅስቃሴ ጋር አብረው የሚመጡትን ክስተቶች ለማስረዳት የተነደፈ፣የ"Sound barrier" ጽንሰ-ሀሳብ አለ። ይህ ረድፍ ነው።በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ አውሮፕላኖች ወይም ሚሳኤሎች በሚንቀሳቀሱበት ወቅት የሚከሰቱ ክስተቶች ወይም ሚሳኤሎች ወደ ድምፅ ፍጥነት ቅርብ ወይም ከዚያ በላይ።
የድንጋጤ ማዕበል ምንድነው?
በመሳሪያው ዙሪያ ባለው የሱፐርሶኒክ ፍሰት ወቅት በነፋስ ዋሻ ውስጥ አስደንጋጭ ማዕበል ይነሳል። የእሱ ዱካዎች በአይን እንኳን ሳይቀር ይታያሉ. መሬት ላይ በቢጫ መስመር ምልክት ይደረግባቸዋል. ከድንጋጤ ሞገድ ሾጣጣ ውጭ፣ ከቢጫው መስመር ፊት ለፊት፣ መሬት ላይ፣ አውሮፕላኑ እንኳን አይሰማም። ከድምፅ በላይ በሆነ ፍጥነት ሰውነቶቹ በድምፅ ዥረቱ ዙሪያ ፍሰት ይደረግባቸዋል፣ ይህም የድንጋጤ ሞገድን ያስከትላል። እንደ የሰውነት ቅርጽ ከአንድ በላይ ሊኖሩ ይችላሉ።
የድንጋጤ ሞገድ ለውጥ
የድንጋጤ ሞገድ ፊት ለፊት አንዳንዴም ድንጋጤ ተብሎ የሚጠራው ትንሽ ውፍረት ያለው ሲሆን ይህም ሆኖ በፍሰቱ ባህሪ ላይ ድንገተኛ ለውጦችን ለመፈለግ ያስችላል። ሰውነቱ እና በፍሰቱ ውስጥ ያለው የጋዝ ግፊት እና የሙቀት መጠን ተመጣጣኝ ጭማሪ። በዚህ ሁኔታ የኪነቲክ ሃይል በከፊል ወደ ጋዝ ውስጣዊ ጉልበት ይለወጣል. የእነዚህ ለውጦች ቁጥር በቀጥታ በሱፐርሶኒክ ፍሰት ፍጥነት ላይ የተመሰረተ ነው. የድንጋጤ ሞገድ ከመሳሪያው ርቆ ሲሄድ ግፊቱ ይቀንሳል እና የድንጋጤ ሞገድ ወደ ድምፅ ይቀየራል። ፍንዳታ የሚመስል የባህሪ ድምጽ የሚሰማ የውጭ ተመልካች ጋር መድረስ ትችላለች። ይህ የሚያመለክተው የድምፅ ማገጃው በአውሮፕላኑ ወደ ኋላ ሲቀር መሳሪያው የድምፅ ፍጥነት ላይ መድረሱን ያሳያል።
በእርግጥ ምን እየሆነ ነው?
አፍታ ተብሎ የሚጠራው።በተግባር የድምፅ ማገጃውን ማሸነፍ የአውሮፕላኑ ሞተሮች እየጨመረ በሚሄድ የድንጋጤ ማዕበል ማለፍ ነው። አሁን ክፍሉ ከተጓዳኙ ድምጽ ቀድሟል, ስለዚህ የሞተሩ እምብርት ከእሱ በኋላ ይሰማል. በሁለተኛው የዓለም ጦርነት ወቅት የአውሮፕላኑን ፍጥነት ወደ ድምፅ ፍጥነት መቅረብ የሚቻል ቢሆንም በተመሳሳይ ጊዜ አብራሪዎች በአውሮፕላኑ አሠራር ላይ የማንቂያ ምልክቶችን አስተውለዋል።
ከጦርነቱ ማብቂያ በኋላ ብዙ የአውሮፕላኖች ዲዛይነሮች እና አብራሪዎች የድምፅን ፍጥነት ለመድረስ እና የድምፅ ማገጃውን ለመስበር ፈልገዋል፣ ነገር ግን አብዛኛዎቹ ሙከራዎች በአሳዛኝ ሁኔታ አብቅተዋል። ተስፋ አስቆራጭ ሳይንቲስቶች ይህ ገደብ ሊያልፍ እንደማይችል ተከራክረዋል. በምንም መመዘኛ ሙከራ ሳይሆን ሳይንሳዊ የ"Sound barrier" ፅንሰ-ሀሳብ ተፈጥሮን ማብራራት እና እሱን ለማሸነፍ መንገዶች መፈለግ ተችሏል።
የተቀነሱ ምክሮች ለአስተማማኝ በረራ
ደህንነቱ የተጠበቀ በረራዎች በትራንስኒክ እና በሱፐርሶኒክ ፍጥነት የማዕበል ቀውስን ከተወገዱ መከሰት የሚቻለው በአውሮፕላኑ የአየር ዳይናሚክ መለኪያዎች እና የበረራው ከፍታ ላይ ነው። ከአንድ የፍጥነት ደረጃ ወደ ሌላ ሽግግር በተቻለ ፍጥነት መከናወን አለበት afterburner, ይህም በማዕበል ቀውስ ዞን ውስጥ ረጅም በረራ ለማስወገድ ይረዳል. የማዕበል ቀውስ እንደ ጽንሰ-ሐሳብ የመጣው ከውኃ ትራንስፖርት ነው. በውሃው ወለል ላይ ካለው ማዕበል ፍጥነት ጋር በሚቀራረብ ፍጥነት መርከቦች በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ተነሳ። ወደ ማዕበል ቀውስ ውስጥ መግባቱ ፍጥነቱን የመጨመር ችግርን ያካትታል እና በተቻለ መጠን ቀላል ከሆነ የማዕበል ቀውሱን ማሸነፍ ይችላሉ.በውሃ ወለል ላይ ማቀድ ወይም መንሸራተት ሁነታ።
ታሪክ በአውሮፕላን ቁጥጥር ውስጥ
በሙከራ አውሮፕላን ሱፐርሶኒክ የበረራ ፍጥነት ያስመዘገበው አሜሪካዊው ፓይለት ቸክ ይገር ነው። የእሱ ስኬት በጥቅምት 14, 1947 በታሪክ ውስጥ ተጠቅሷል. በዩኤስኤስ አር ግዛት ላይ የድምፅ ማገጃው ታኅሣሥ 26, 1948 በሶኮሎቭስኪ እና ፌዶሮቭ ልምድ ያለው ተዋጊ በመብረር ተሸነፈ።
ከሲቪል አውሮፕላኖች ውስጥ ዳግላስ ዲሲ-8 የመንገደኞች አውሮፕላን የድምጽ ማገጃውን ለመጀመሪያ ጊዜ የሰበረ ሲሆን እ.ኤ.አ. ነሐሴ 21 ቀን 1961 የፍጥነት መጠን 1.012 Mach ወይም 1262 ኪሜ በሰአት ነበር። ተልዕኮው ለክንፍ ዲዛይን መረጃ መሰብሰብ ነበር። ከአውሮፕላኑ መካከል የዓለም ክብረ ወሰን የተመዘገበው ከሩሲያ ጦር ጋር በማገልገል ላይ ባለው ሃይፐርሶኒክ አየር ወደ መሬት ኤሮቦልስቲክ ሚሳኤል ነው። በ31.2 ኪሎ ሜትር ከፍታ ላይ ሮኬቱ በሰአት 6389 ኪሜ ፍጥነት ደርሷል።
የአየር ላይ የድምፅ ማገጃውን ከጣሰ ከ50 ዓመታት በኋላ እንግሊዛዊው አንዲ ግሪን በመኪና ውስጥ ተመሳሳይ ስኬት አሳይቷል። በነጻ ውድቀት አሜሪካዊው ጆ ኪቲንገር 31.5 ኪሎ ሜትር ከፍታ ያለውን ሪከርድ ለመስበር ሞክሮ ነበር። ዛሬ ኦክቶበር 14 ቀን 2012 ፌሊክስ ባምጋርትነር ያለ ተሽከርካሪ እርዳታ ከ39 ኪሎ ሜትር ከፍታ ላይ በነፃ ወድቆ የድምፅ ማገጃውን በመስበር የዓለም ክብረ ወሰን አስመዘገበ። በተመሳሳይ ጊዜ ፍጥነቱ በሰአት 1342.8 ኪሎ ሜትር ደርሷል።
የድምፅ ማገጃው ያልተለመደ መስበር
ለማሰብ እንግዳ ነገር ግን የአለም የመጀመሪያው ፈጠራ፣ይህንን ገደብ በማሸነፍ ከ 7 ሺህ ዓመታት በፊት በጥንታዊ ቻይናውያን የፈለሰፈው የተለመደው ጅራፍ ነበር። በ1927 የፈጣን ፎቶግራፍ እስኪፈጠር ድረስ የጅራፍ መሰንጠቅ ትንሽ የድምፃዊ ድምፅ እንደሆነ ማንም አልጠረጠረም። ስለታም ማወዛወዝ አንድ ዑደት ይፈጥራል, እና ፍጥነቱ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, ይህም ጠቅታውን ያረጋግጣል. የድምጽ ማገጃው በሰአት 1200 ኪሜ በሚደርስ ፍጥነት ይሸነፋል።
የጩኸት ከተማ ምስጢር
ምንም አያስደንቅም የትናንሽ ከተሞች ነዋሪዎች ዋና ከተማዋን ለመጀመሪያ ጊዜ ሲያዩ ይደናገጣሉ። የትራንስፖርት ብዛት፣ በመቶዎች የሚቆጠሩ ሬስቶራንቶች እና የመዝናኛ ማዕከላት ግራ የሚያጋቡ እና ያልተረጋጉ ናቸው። በዋና ከተማው ውስጥ የፀደይ መጀመሪያ ብዙውን ጊዜ በሚያዝያ ወር ላይ ነው, የዓመፀኛው አውሎ ነፋስ መጋቢት አይደለም. በሚያዝያ ወር ሰማዩ ግልጽ ነው, ጅረቶች ይሮጣሉ እና ቡቃያዎች ይከፈታሉ. በረጅሙ ክረምት የሰለቹ ሰዎች መስኮቶቻቸውን ወደ ፀሀይ በሰፊው ይከፍታሉ ፣ እና የጎዳና ላይ ድምጽ ወደ ቤቶቹ ይፈነዳል። በጎዳና ላይ ወፎች በማይደነቅ ሁኔታ ይጮኻሉ ፣ አርቲስቶች ይዘምራሉ ፣ ደስተኛ ተማሪዎች ግጥሞችን ያነባሉ ፣ በትራፊክ መጨናነቅ እና በሜትሮ ባቡር ውስጥ ያለውን ጫጫታ ሳይጨምር ። የንጽህና ክፍሎች ሰራተኞች ጫጫታ በበዛበት ከተማ ውስጥ ለረጅም ጊዜ መቆየት ጤናማ እንዳልሆነ ያስተውላሉ. የመዲናዋ የድምፅ ዳራ ትራንስፖርት፣
የአየር፣ የኢንዱስትሪ እና የቤት ውስጥ ድምፆችን ያካትታል። በጣም ጎጂው የመኪና ድምጽ ብቻ ነው, አውሮፕላኖቹ በበቂ ሁኔታ ሲበሩ, እና ከድርጅቶቹ የሚሰማው ድምጽ በህንፃዎቻቸው ውስጥ ይሟሟል. በተለይ በተጨናነቁ አውራ ጎዳናዎች ላይ ያለው የማያቋርጥ የመኪና መንቀጥቀጥ ሁሉንም ከሚፈቀዱ ደንቦች ሁለት ጊዜ ይበልጣል። በዋና ከተማው ውስጥ የድምፅ መከላከያው እንዴት ይወገዳል? ሞስኮ በድምፅ ብዛት ምክንያት አደገኛ ነች፣ስለዚህ የመዲናዋ ነዋሪዎች ጩኸቱን ለማደብዘዝ ባለ ሁለት ጋዝ መስኮቶችን እየጫኑ ነው።
የድምፅ ማገጃው እንዴት ይጣሳል?
እስከ 1947 ድረስ ከድምጽ በበለጠ ፍጥነት በሚበር አውሮፕላን ውስጥ ያለ ሰው ደህንነት ላይ ምንም አይነት ትክክለኛ መረጃ አልነበረም። እንደ ተለወጠ, የድምፅ መከላከያውን መስበር የተወሰነ ጥንካሬ እና ድፍረት ይጠይቃል. በበረራ ወቅት ለመኖር ምንም ዋስትና እንደሌለ ግልጽ ይሆናል. አንድ ባለሙያ አብራሪ እንኳን የአውሮፕላኑ ዲዛይን የንጥረ ነገሮች ጥቃትን ይቋቋማል ወይም አይቋቋም በእርግጠኝነት መናገር አይችልም። በጥቂት ደቂቃዎች ውስጥ አውሮፕላኑ በቀላሉ ሊፈርስ ይችላል. ይህንን ምን ያብራራል? በንዑስ ሶኒክ ፍጥነት የሚደረግ እንቅስቃሴ ከወደቀ ድንጋይ እንደ ክበቦች የሚበታተኑ የአኮስቲክ ሞገዶች እንደሚፈጥር ልብ ሊባል ይገባል። የሱፐርሶኒክ ፍጥነት አስደንጋጭ ማዕበሎችን ያስደስተዋል, እና መሬት ላይ የቆመ ሰው ከፍንዳታ ጋር የሚመሳሰል ድምጽ ይሰማል. ኃይለኛ ኮምፒውተሮች ከሌሉ, ውስብስብ የልዩነት እኩልታዎችን ለመፍታት አስቸጋሪ ነበር, እና አንድ ሰው በንፋስ ዋሻዎች ውስጥ ሞዴሎችን በመንፋት ላይ መተማመን ነበረበት. አንዳንድ ጊዜ፣ በቂ ያልሆነ የአውሮፕላኑ ፍጥነት፣ የድንጋጤ ማዕበል ወደ እንደዚህ አይነት ጥንካሬ ስለሚደርስ አውሮፕላኑ ከሚበርባቸው ቤቶች ውስጥ መስኮቶች ይበርራሉ። ሁሉም ሰው የድምፅ መከላከያውን ማሸነፍ አይችልም, ምክንያቱም በዚህ ጊዜ አጠቃላይ መዋቅሩ እየተንቀጠቀጠ ነው, የመሳሪያው ማሰሪያዎች ከፍተኛ ጉዳት ሊደርስባቸው ይችላል. ስለዚህ, ጥሩ ጤንነት እና ስሜታዊ መረጋጋት ለአብራሪዎች በጣም አስፈላጊ ናቸው. በረራው ለስላሳ ከሆነ እና የድምፅ ማገጃው በተቻለ ፍጥነት ከተሸነፈ አብራሪውም ሆነ ተሳፋሪዎች በተለይ ደስ የማይል ስሜቶች አይሰማቸውም። በተለይ የድምፅ መከላከያን ድል ለማድረግ የምርምር አውሮፕላን በጥር 1946 ተሠራ። የማሽኑ መፈጠር ነበርበመከላከያ ሚኒስቴር ትእዛዝ የተጀመረው ነገር ግን በጦር መሣሪያ ምትክ የአሠራሮችን እና የመሳሪያዎችን አሠራር በሚቆጣጠሩ ሳይንሳዊ መሣሪያዎች ተሞልቷል። ይህ አውሮፕላን አብሮ የተሰራ የሮኬት ሞተር ያለው እንደ ዘመናዊ የመርከብ ሚሳኤል ነበር። አውሮፕላኑ በከፍተኛ ፍጥነት 2736 ኪሜ በሰአት የድምፅ ማገጃውን ሰበረ።
የድምፅ ፍጥነትን ለማሸነፍ የቃል እና የቁሳቁስ ሀውልቶች
የድምጽ ማገጃውን በመስበር ላይ ያሉ ስኬቶች ዛሬ ከፍተኛ ዋጋ ተሰጥቷቸዋል። እናም ቹክ ይገር በመጀመሪያ ድል የነሳበት አይሮፕላን አሁን በዋሽንግተን በሚገኘው ናሽናል ኤር ኤንድ ስፔስ ሙዚየም ለእይታ ቀርቧል። ነገር ግን የዚህ የሰው ልጅ ፈጠራ ቴክኒካዊ መመዘኛዎች ያለአብራሪው ጠቀሜታ ብዙም ዋጋ አይኖራቸውም። ቻክ ይገር የበረራ ትምህርት ቤት ገብቶ በአውሮፓ ተዋግቶ ወደ እንግሊዝ ተመለሰ። በበረራ ላይ የነበረው ኢ-ፍትሃዊ እገዳ የዬጀርን መንፈስ አልሰበረም እና ከአውሮፓ ጦር ሰራዊት ዋና አዛዥ ጋር ቀጠሮ አገኘ። ጦርነቱ ከማብቃቱ በፊት በቀሩት ዓመታት ዬጀር በ64 ዓይነት ዓይነቶች የተሳተፈ ሲሆን በዚህ ጊዜ 13 አውሮፕላኖችን መትቷል። ቻክ ይገር በካፒቴን ማዕረግ ወደ አገሩ ተመለሰ። የእሱ ባህሪያት በአስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ አስገራሚ ውስጣዊ ስሜት, አስደናቂ መረጋጋት እና ጽናት ያመለክታሉ. ዬጀር ከአንድ ጊዜ በላይ በአውሮፕላኑ ላይ መዝገቦችን አዘጋጅቷል። በኋላ ሥራው በአየር ኃይል ውስጥ ነበር, እሱም አብራሪዎችን በማሰልጠን ነበር. ቹክ ዬጀር ለመጨረሻ ጊዜ የድምፅ ማገጃውን የሰበረ የ74 አመቱ ሲሆን ይህም የበረራ ታሪኩ በሃምሳኛ አመት እና በ1997 ነበር።
የአውሮፕላን ፈጣሪዎች ውስብስብ ተግባራትመሳሪያዎች
በአለም ታዋቂው ሚግ-15 አውሮፕላኖች መፈጠር የጀመሩት ገንቢዎቹ የድምፅ ማገጃውን በመስበር ላይ ብቻ መመስረት እንደማይቻል በተረዱ ጊዜ ግን ውስብስብ ቴክኒካል ችግሮች መፈታት አለባቸው። በዚህ ምክንያት አንድ ማሽን በጣም ስኬታማ ከመሆኑ የተነሳ ማሻሻያዎቹ በተለያዩ አገሮች ተቀባይነት አግኝተዋል. የተለያዩ የዲዛይን ቢሮዎች ወደ አንድ ዓይነት የውድድር ትግል ውስጥ ገብተዋል, ሽልማቱ በጣም ስኬታማ እና ተግባራዊ ለሆኑ አውሮፕላኖች የፈጠራ ባለቤትነት ነበር. በዲዛይናቸው አብዮት የሆነ ክንፍ ያላቸው አውሮፕላኖች ሠርተዋል። ተስማሚው መሣሪያ ኃይለኛ፣ ፈጣን እና በሚያስደንቅ ሁኔታ ለማንኛውም ውጫዊ ጉዳት የሚቋቋም መሆን አለበት። የአውሮፕላኑ ጠረገ ክንፎች የድምፅን ፍጥነት በሦስት እጥፍ እንዲያሳድጉ የረዳቸው አካል ሆኑ። በተጨማሪም የአውሮፕላኑ ፍጥነት መጨመሩን የቀጠለ ሲሆን ይህም የሞተር ሃይል መጨመር፣ የፈጠራ ቁሶች አጠቃቀም እና የኤሮዳይናሚክስ መለኪያዎችን ማመቻቸት ተብራርቷል። የድምፅ ማገጃውን መስበር ሙያዊ ላልሆነ ሰው እንኳን የሚቻል እና እውን ሆኗል፣ ነገር ግን በዚህ ምክንያት አደገኛ አይሆንም፣ ስለዚህ ማንኛውም ጽንፈኛ ፈላጊ በእንደዚህ አይነት ሙከራ ላይ ከመወሰኑ በፊት ጥንካሬውን በማስተዋል መገምገም አለበት።
