كيف سارت طائرة XB-1 فوق الصوت بدون طفرة صوتية
الطائرة الأسرع من الصوت التجريبي XB-1
بوم سوبرونيك
عندما كسرت طائرة XB-1 التجريبية حاجز الصوت ثلاث مرات خلال أول رحلتها الأسرع من الصوت في 28 يناير ، لم تنتج طفرة صوتية مسموعة من الأرض ، وفقًا لشركة Boom SuperSonic الأمريكية.
وقال بليك شول ، مؤسس ومدير التنفيذي لشركة Boom SuperSonic ، في بيان صحفي: “هذا يؤكد ما اعتقدنا منذ فترة طويلة: يمكن أن يكون السفر الأسرع من الصوت يمكن أن يكون ميسور التكلفة ومستدامة وودية مع أولئك الذين على الأرض وعلى الأرض”.
عندما تدفع الطائرة عبر الغلاف الجوي بسرعات عالية ، فإنها تغير ضغط الهواء من حوله ، مما يخلق موجات صوتية. وعندما تتجاوز الرحلة الأسرع من الصوت سرعة الصوت – ماخ 1 ، أو حوالي 1224 كيلومترًا في الساعة – تجمع هذه الموجات الصوتية لتشكيل موجة صدمة تنتشر بعيدًا عن مسار الرحلة. يمكن أن تسافر هذه الطفرة الصوتية إلى حد بعيد للوصول إلى الأرض ، حيث تنتج ضوضاء عالية للغاية ، ومباني أهزات ، وحتى يكسر الزجاج.
إن صوتية صوتية على الأراضي تدمر لدرجة أنها ساهمت في تقاعد الطائرات التجارية الأسطورية كونكورد في عام 2003 وحفزت العديد من البلدان على حظر الطائرات الأسرع من الصوت التجاري. منذ ذلك الحين ، يحاول مهندسو الطيران تطوير تصميمات الطائرات التي يمكن أن تسير على نطاق الصوت دون طفرة.
في هذه الحالة ، استفاد XB-1 من ظاهرة الفيزياء تسمى Cutoff Mach. نظرًا لأن الصوت يتحرك ببطء أكثر إلى ارتفاعات أعلى ، فإن الطائرة التي تنتهك حاجز الصوت في تلك المرتفعات ستنتج طفرة لا يمكن أن تصل إلى الأرض – إذا تحركت الطفرة لأسفل ، فإن السرعة المتزايدة للصوت ستعمل على انحرافها ، ودفع موجات الصدمات إلى الأعلى بدلاً من ذلك.
الحيلة هي أن درجة الحرارة والرياح تؤثر أيضًا على سرعات الصوت ، وبالتالي فإن الارتفاع والسرعة المثالية للطائرة الأسرع من الصوت يعتمدان على الظروف الجوية. يقول بيرند ليبهارت في مركز الفضاء الألماني في ألمانيا: “إن التحدي الفعلي هو الحصول على توقعات دقيقة للغاية في الجو في درجة الحرارة وعلى الرياح-حساب سرعة طيران ماخ كوتوف العملية واضحة للغاية من هناك”.
يقول Boom SuperSonic أن رحلة اختبار XB-1 الأخيرة والأخير ، في 10 فبراير ، وصلت أيضًا إلى سرعات عصر الصوت دون طفرة. تستخدم الشركة الآن ما تعلمته من رحلات الاختبار لمساعدة طيرانها التجارية المستقبلية ، التي تسمى Overture ، على تحقيق نفس العمل الفذ. ستكون الرحلات الجوية الأسرع من الصوت أسرع بنسبة 50 في المائة من الطائرات التجارية اليوم. يمكن أن يجعل ذلك وقت السفر من نيويورك إلى لوس أنجلوس 90 دقيقة أقصر.
يقول ليبهارت: إن الطيران بسرعات عصر الصوت خلال طرق برية أقصر يمكن أن تحرق وقودًا أقل من الطيران في “أسوأ سرعة الديناميكا الهوائية” – أسفل حاجز الصوت مباشرةً – يقول ليبرت. لكنه حذر من أن الاستفادة من قطع ماخ ربما يكون أكثر من حالة استخدام مكانة لـ “مستخدمي العمل الأسرع من الصوت”. سيقدم أقل من عائد اقتصادي لخدمة شركات الطيران التجارية.
الموضوعات:
