Fenomen - Probijanje zvučnog zida

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Zvučni zid - šta je to ???

Redovi koji slede su namenjeni onima, kojima je nejasno šta to puca u nebesima kada avion probija zvučni zid. Čini mi se, da problem stvara loš prevod dva engleska termina (sound barrier i sonic boom), koja su se tokom vremena redukovala u jedan (probijanje zvučnog zida), koji ništa ne znači.

Termin zvučna barijera (sound barrier) je označavao spisak tehničkih i tehnoloških prepreka, koje je trebalo savladati da bi avioni leteli nadzvučnim brzinama. Trebalo rešiti probleme snažnijeg pogona, interakcije izmedu udarnih talasa i strujanja, probleme vezane za stabilnost i mnoge druge. Ovaj termin je bio aktuelan neko vreme dok problemi nisu prevazideni, tako da se danas više ne upotrebljava u tehnici. Drugi termin zvučni zid (sonic boom) označava ono što čujemo, kada avion leti nadzvučno. S vremenom je termin zvučna barijera zamenjen terminom zvučni zid, a zatim je termin za prasak zamenjen terminom probijanje zvučnog zida.

Bolji termin, koji bi istovremeno i pojašnjavao o čemu se radi bi bio: prasak pri nadzvučnom preletu aviona.

Ovu pojavu čemo objasniti svima poznatom analogijom. Zamislite brod i talase, koje on stvara krečuči se po vodenoj površini. Ukoliko bi se brod brže kretao ili ukoliko bi bio veči i talasi bi bili veči. Čelo talasa u blizini velikih brodova može biti visoko iznad metra, ali nisam čuo da se to naziva vodenim zidom. U svakom slučaju, talasi postoje dok se brod kreče. Postajemo ih svesni tek nakon prolaska broda mimo nas.

Slična pojava se dešava u vazduhu pri nadzvučnom letu aviona. Za avion je vezan konusni zvučni talas, koji izaziva nagli skok pritiska u vazduhu. Naše uvo taj talas registruje kao prasak. Konusni zvučni talas prekriva odredeni koridor na zemlji iznad kojeg avion leti nadzvučnom brzinom, tako da se intenzivni prasak čuje u svim tačkama tog koridora.

Dakle, prasak se čuje samo onda kada avion iznad nas leti nadzvučnom brzinom. Ako je od Kragujevca do Subotice avion leteo nadzvučno, onda se prasak čuo u svakoj tački te maršrute u trenutku preleta aviona.


prof. dr Zlatko Petrović, dipl.ing.


Ko želi više stručnih informacija o ovom može pronaći na -

[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]


A ovom linku možete i slikovito da "doživite" fenomen probijanja zvučnog zida - slike zu zaista stvarne.....


[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

a sta mi mozes reci o engleskom terminu-kompresibilnost-to se javlja kod priblizavanja brzini zvuka,jel to mozda nagli porast pritiska?! a za sliku uhhh nisam znao da b-2 stealth bombarder da leti brze od mach 1,barem ne sa onim high-bypass motorima mislio sam da moze maksimalno blizu brzini zvuka...

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Pojam zvucni zid nastao je tokom drugog svetskog rata u Britaniji. Zbog greske u prevodu jednog tajnog nemackog dokumenta godine 1942 Britanci su pomislili da Nemci prave avion koji ce imati maksimalnu brzinu od 1000milja po casu. Ustvari Nemci su radili na avionu cija je brzina 1000km na cas to je bio cuveni Me-262.
Naravno 1000milja je 1600km svakako brze od brzine zvuka. Britanci su odmah poceli da prave prototipove aviona sposobnih za te brzine.Naravno u pitanju su bile samo makete. Posto je trebalo ispitati ponasanje aviona pri toj brzini koristili su najbrze lovce koje su posedovali, testirajuci ih pri naglom poniranju. Mnogi piloti su poginuli a cesto je bilo bizarnih slucajeva da avionu naprosto otpadnu krila. Piloti koji nisu poginuli opisivali su cudan osecaj pri trans-sonicnim brzinama(blizu 1Maha npr. 0,9M) avion bi poceo da se trese kao da je udario u ZID OD CIGLE. Piloti su nazvali tu pojavu Zvucni zid. I tako je nastala jedna od najvecih zabluda u avijaciji.
Samo efekat nema veze sa zvukom vec sa vazduhom. Inace sam efekat se javlja pre brzine zvuka. Pojavile su se fantasticne price vezane za zvucni zid npr. ko ga probije pretvorice se u dete itd.
Posledica su bila prava krila tadasnjih aviona. Kada su Britanci prvi put videli Me-262 shvatili su zasto su Nemci bili uspesniji. Nemci su zakljucili da im je potreban druzaciji oblik krila i uveli su zakosena krila.
Jos jedan od problema je bila upravljivost ali tek pri bliskoj brzini od 1M. Prvi let Jegera je bio vrlo zabrinjavajuci jer upravljanje po veritikali je bilo ocajno. Ameri su bukvalno ukrali od Britanaca ideju zakretanja celog vertikalnog dela repa i time resili problem. Posle rata Britanci su bili mnogo blizi 1M nego Ameri ali politika se umesala i Britanci su morali da odustanu i da udju u razmenu podataka sa Amerima ali Ameri im nista nisu dali ali su dosta uzeli. X-1 nikada ne bi probio zvucni zid da nije bilo prethdnog britanskog istrazivackog rada.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

@honey_bunny
Nisam do sada obraćao pažnju na ovu vremenski razvučenu temu, no kod tvog posta se pojavljuje materijalna greška kada je reč o pilotu koji je prvi u našoj zemlji probio zvučni zid. O tome dosta iscrpno piše na ABG. Nerado ovde spominjem druge forume ili firme ( kao da u prodavnici koka-kole pijete pepsi), ali tamo su stvarno lepo objasnili ko je stvarno prvi probio zvučni zid. Poenta je da je Lekiću kao komandantu i visokom činu pripisan taj uspeh. Pogedajte tu raspravu, prilično je ilustrativna i dokumentovana.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi skinuo fajl:

Sama konstrukcija nadzvučih i podzvučnih aviona se razlikuje

1. nadzvučni avioni obavezno smeštaju stajni trap u trup, dok kod podzvučnih to nije toliko bitno
2. debljina krila nadzučnih aviona je daleko manja da bi se izbegao veći otpor vazduha
3. debljina zidova usisnika vazduha je kod nadzučnih aviona daleko manja
4. napadna ivica bombonosača se razlikuje takođe zbog aerodinamike
5. pa čak i lanseri raketa i podvesni rezervoari.

Razlike su velike jer i opstrujavanje vazduha oko aeroprofila u podzvučnom i nadzvučnom letu nije isto. U trenutku probijanja zvučnog zida NUT (normalni udarni talas vazduha) prelazi u KUT (kosi udarni talas). Može se na neki način reći da vladaju drugačiji zakoni aerodinamike posle probijanja zvučnog zida ... ali da ne širim suviše priču za jednu poruku.

Za sada da uočimo razlike u konstrukciji aviona pomoću fotografija.
Školski primer nadzvučnog aviona koji smešta stajni trap u trup je Mig-21
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Takođe obratite pažnju na debljinu krila i na izgled bombonosača koji deluju kao da su oštri (mislim na avionski bombonosač).

Zatim usisnik vazduha sa oštrim ivicama tj. zidovima:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Ovaj zeleni konus, u kome se inače nalazi avionski radar, ima mogućnost pomeranja napred-nazad da bi ustvari uticao na poprečni presek usisnika vazduha. Veoma bitna stvar zbog mogućnosti da dođe do pojave pumpanja motorskog kompresora usled nepravilnog opstrujavanja vazduha u samom usisniku i narušavanja stabilnog rada motora.

Kod MiG-29 nailazimo na sličnu situaciju :
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Oštre ivice zidova usisnika vazduha, uvlačenje stajnog trapa u trup.
Malo bliža slika - da bi se videla oštrina ćoška usisnika:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Zatim debljina krila pri krajevima:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Odozgo ista priča:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
antena deluje kao hladno oružje, napadne ivice oštre tj. u skladu sa nadzvučnim opstrujavanjima vazduha.


Dok je recimo kod Orla totalno druga priča:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Uvlači stajni trap u trup ... ali ga odaje debljina krila , izgled tj. debljina bombonosača i debljina zidova usisnika . Očigledno nema nadzuvučnu konstrukciju mada je probio zvučni zid.

G4 ... ista stvar po pitanju nadzvučne konstrukcije:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Debelo krilo, uvlači stajni trap u krila, debljina zida usisnika, debljina tj. izgled bombonosača ...
Malo bliža slika :
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Jedino oštro su vrata stajnog trapa i namerno ofarbana u crveno da se mehaničari ne bi povređivali na njih.
Probijanje zvučnog zida ... čak ni u poniranju.


Dva primera umesto zaključka.

Neki novi totalno nepoznat avion. Recimo prvi put ga vidite:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Debeli završetci krila, debeo izgled bombonosača, debeli zidovi usisnika, debeo aeroprofil repa, trap izgleda uvlači u krila ... hmm ja bih rekao da je podzvučan.

Dok recimo ovaj:
[Link mogu videti samo ulogovani korisnici]
Tanki zidovi usisnika vazduha, tanak profil krila, oštar izgled bombonosača, uvlači stajni trap u trup ...
e ovo je već nešto

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Mix,
da li se to krilo još zove i ''žilet krilo''?. Koliko se sećam, naša tehnološka inferiornost sastojala se izmedju ostalog i iz toga što nismo uspeli da osvojimo proizvodnju ''žilet krila''. Neki iskusniji bi mogli da se prisete da je pre priča o nastanku NA, izvesno vreme bila neka šema o tome da mi licencno proizvodimo MiG-21, pa je to otpalo, upravo zbog izrade krila.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Profesori ga nisu tako zvali .
Doduše ja sam bio malo nemiran đak

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi video sliku:

@Sirius
Zilet krilo je krilo od F-104. Prednje ivice krila su bile debele oko 0,5mm .
Vrlo zanimljivo da F-104 je vrlo nespecifican supersonicni avion.
Evo slike:


Uporedite je sa Mig-21 projekcijom


Prvo sto upada u oci jeste pravo trapezno krilo F-104. Naravno ovo krilo ima dosta prednosti ali kao sto rekosmo supersonicna krila bi trebala da budu zakosena. Posto ovo nije zakoseno uradjeno je da bude extremno tanko.
Da ne ispadnem pametan ovo sam procitao na wikipediji:

The F-104 had a radical wing design. Most jet fighters of the period (and to this day) used a swept-wing or delta-wing planform. This allowed a reasonable balance between aerodynamic performance, lift, and internal space for fuel and equipment. Lockheed's tests, however, determined that the most efficient shape for high-speed, supersonic flight was a very small, straight, mid-mounted, trapezoidal wing. The wing was extremely thin, with a thickness-to-chord ratio of only 3.36%. Its aspect ratio was 2.45. The wing's leading edges were so thin (0.016 in / 0.41 mm) and so sharp that they presented a hazard to ground crews, and protective guards had to be installed during ground operations. The thinness of the wings meant that fuel tanks and landing gear had to be contained in the fuselage. The motors driving the control surfaces had to be only one inch (25 mm) thick to fit.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

@mean_machine......
Zbog takve konstrukcije krila kod F-104, avion je nazvan "leteci mrtvacki sanduk".

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Ima li na Wikipediji objašnjenje za sledeći fenomen :
(ko je dao ime temi - svaka mu čast)

U avionu koji ide preko brzine zvuka (recimo ide dva puta brže od zvuka) ... sva strujanja vazduha unutar mlaznog motora su podzvučna .
S obzirom da se potiskak dobija na osnovu akcije i reakcije ...
Nešto slično kao i trzaj puške prilikom izlaska metka iz usta cevi - samo što taj nazovimo "trzaj kod mlaznog motora" traje neprekidno a ne samo tren kao na oružiju .

Pitanje :
Kako podzvučno strujanje vazduha na izlazu iz motora (mlazniku) daje nadzvučnu brzinu aviona

Valjda sam jasan sa pitanjem ... ipak je to fenomen