تبلیغات
Download - دیوار صوتی چیست؟

صفحه اصلی

تماس با ما

آرشیو مطالب

طراح قالب

کاربر مهمان، خوش آمدید!

منوی اصلی
لینکهای سریع
صفحه نخست
تماس با ما
آرشیو مطالب
ایمیل
لینک ار اس اس
طراح قالب
موضوعات

آرشیو ماهانه
بهمن 1389
شهریور 1389
تیر 1389

.:: لیست کامل آرشیو ماهانه ::.


لوگوی دوستان

توضیحات


آمار بازدید
نویسندگان :
» kasra Jalilian

آمار بازدید :
» تعداد مطالب :
» تعداد نویسندگان :
» آخرین بروز رسانی :
» بازدید امروز :
» بازدید دیروز :
» بازدید این ماه :
» بازدید ماه قبل :
» بازدید کل :
» آخرین بازدید :



اَبر برچسبها

میگ29 مطالب علمی بازی کامپیوتری علم دانلود بازی اکشن جت میگ دانلود بازی دانلود رایگان دانلود مستقیم


تبلیغات





دیوار صوتی چیست؟

مرتبط با : مطالب علمی

در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می كردند كه حتی به بیشتر از ۳۰۰ كیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی كه چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیك آف یا برخاست یك هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد.

 

اما رفته رفته، سرعت هواپیما ها حتی با موتورهای پیستونی به گاه بالای ۶۵۰ كیلومتر بر ساعت رسیده و از آن زمان بود كه دانشمندان علوم آیرودینامیك دریافتند كه با افزایش سرعت، به تدریج میزان پسا افزایش پیدا كرده و در سرعت معینی، دیگر هواپیما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نیز استال می شوند.

در آن زمان، علت این موضوع بدین گونه بیان شد كه با افزایش سرعت، به تدریج سرعت گردش انتها یا نوك پره های پروانه ی موتور، به سرعت صوت نزدیك شده و سرانجام در حداكثر سرعت یك هواپیمای پیستونی كه حدود ۹۵۰ كیلومتر می باشد، سرعت انتهای پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا یا درگ بسیاری ایجاد می شود كه خود مانع سرعت گرفتن بیشتر هواپیماست.

در چنین سرعت هایی، پروانه موتور هواپیماهای پیستونی، نه تنها تراست یا نیروی كشش تولید نمی كند، بلكه در اثر سرعت بسیار زیاد، تبدیل به یك دیسك یا دایره توپر چرخنده می شود كه جز ایجاد درگ و پسا، كار دیگری انجام نمی دهد.

آیرودینامیست های آن زمان این حد را یك محدوده سرعت یا همان دیوار صوتی در نظر گرفته و بسیاری از آنان نیز بر این عقیده بودند كه گذشتن از دیوار صوتی و پشت سر گذاشتن آن، كاریست غیر ممكن؛ اما با ورود به عصر جت و پیشرفت علم آیرودینامیك، همه ما شاهد هستیم كه این كار برای جنگنده های امروزی كاری بس سهل و آسان است.

حال، پس بررسی تاریخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازیم و نخست، ببینیم كه خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و كشش و توانایی زیادی است.

صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۳۲ متر بر ثانیه یا ۱,۱۹۵ كیلومتر بر ساعت می باشد كه این سرعت، با افزایش ارتفاع و كاهش فشار و تراكم هوا، كاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت كمتری می پیماید.

این مسئله بدین صورت است كه صوت همانطور كه می دانیم، از طریق ضربات ملكول های هوا به یكدیگر و انتقال انرژی آن ها فضا را طی می كند و هرچه تعداد مولكول ها در یك حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می یابد؛ چنانكه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ كیلومتر بر ساعت است. پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملكول ها در یك حجم معین كاهش یافته و صوت با سرعت كمتری فضا را می پیماید.

راستش را بخواهید بر خلاف برداشتی که از کلمه "دیوار صوتی" می‌شود، اصلا دیواری در کار نیست که بشود آن را دید.

بر خلاف آنچه ممکن است در این عکس که  مربوط به لحظه "شکستن دیوار صوتی" ‌بوسیله یک هواپیمای جت است به نظر برسد، منظور از "دیوار صوتی" سرعت سیر امواج صوتی بسته به محیطی که در آن حرکت می‌کنند است، نه پرده‌ای واقعی که دماغه هواپیمای جت آن را سوراخ کند.

                       

اما پدیده‌ای بصری که در این تصویر می‌بینید به علت قطرات آبی است که درمیان دو سطح پرفشار هوا به دام می‌افتند.در شرایط آب و هوایی مرطوب بخار آب می‌تواند بین دو ستیغ امواج صوتی ایجاد بوسیله هواپیمای جت تجمع یابند.

این اثر لزوما با شکستن دیوار صوتی هم‌زمان نیست، اما ممکن است همراه آن هم رخ دهد.

شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در تاریخ هوانوردی در 14 اکتبر 1947 بوسیله سرهنگ چارلز ییگر با یک هواپیمای پژوهشی به نام Bell XS-1 که برای سرعت‌های مافوق صوت طراحی شده بود، در امریکا انجام شد.

امروزه هواپیماهای بدون سرنشین بوسیله ناسا با سرعت 10 برابر سرعت صوت (10 ماخ) به پرواز درآمده‌اند.

کلمه ماخ از نام ارنست ماخ فیزیکدان اتریشی گرفته شده است که در سال 1887 اصول حرکت مافوق‌صوت را تبیین کرد. "عدد ماخ"  نسبت سرعت یک شی‌ئ به سرعت صوت در محیط محلی است.

صوت امواج ناشی از ارتعاش جو است و بنابراین سرعت آن به درجه حرارت و فشار هوا بستگی دارد.

صوت در سطح دریا در حرارت 15 درجه سانتی‌گراد با سرعت 1223 کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند.

پرواز کردن هواپیما با سرعتی بیش از این صدایی گوش‌خراش ایجاد می‌کند.

هنگامی که هواپیما با سرعت تحت‌صوت (کمتر از یک ماخ) پرواز می‌کند ارتعاشات در فشار هوا ( یا همان امواج صوتی) عموما در همه جهات پخش می‌شوند.

اما هنگام به اصطلاح شکستن دیوار صوتی (یا افزایش سرعت هواپیما به بالای سرعت صوت) میدان فشارهوای اطراف هواپیما از عقب هواپیما به صورت یک "مخروط ماخ" – یک موج ضربه‌ای که یک "غرش صوتی" را بوجود می‌آورد- گسترش می‌یابد.

بمب ها با یك افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه هایی از هوا، امواج ضربه ای به وجود آورده كه از طریق هوا انتقال یافته و باعث شكستن شیشه ها و تخریب دیوار ها نیز می شود. اگر شخصی در فاصله ای نسبتاً نزدیك در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیك یك بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر كردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه ای وجود ندارد.

به دلیل تولید امواج ضربه ای در سرعت های حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می كنند فقط مدت كوتاهی در چنین سرعت هایی ترانسونیك پرواز كرده و به زودی از دیوار صوتی گذر كنند، چون پرواز در این سرعت ها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.

اما حال ببینیم صدایی انفجار مانند كه در هنگام شكستن دیوار صوتی تولید می شود نتیجه چیست. امواج حاصله از حركت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حركت، هر بار در سرعت های زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و كلاً در جلوی هواپیما جمع می شوند.

با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حركت هواپیما با هم به گوش شنونده می رسد كه مانند یك انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده كرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیك به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می آورند كه همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه ای در موتورهای جت نیز استفاده می شود. بدین گونه كه، هوا ورودی در موتورهای جت، حتی اگر هواپیما با سرعت های بالای صوت پروزا نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.

بنابراین، اكثراً در ورودی موتورهای هواپیماهای جنگنده مخروطی را به شكل كامل یا نصف مانند هواپیماهای میگ ۲۱ یا اف ۱۰۴ ستارفایتر می بینیم، كه فلسفه ایجاد این مخروط تولید عمدی امواج ضربه ای است.

در صورت تولید امواج ضربه ای، هوای عبوری از میان آن با سرعت كاهش یافته یا زیر صوت وارد موتور می شود و فرآیند احتراق به طور كامل انجام می پذیرد. برای انجام پرواز های مافوق صوت، اغلب هواپیماهای جنگنده از مقطع بال های ویژه ای كه عدد ماخ بحرانی را به حداكثر می رسانند، استفاده می نمایند و مقطع بال ها معمولاً بسیار نازك و متقارن می باشد. به عقب برگشتگی بال های هواپیماهای مدرن نیز در نتیجه تلاش برای افزایش عدد ماخ بحرانی بوده چرا كه آزمایش های تونل باد نشان داده كه با به عقب برگشتگی بال ها به میزان چند درجه عدد ماخ بحرانی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، تا جایی كه هواپیماهای مسافربری سریع السیر مانند بوئینگ ۷۴۷ كه در حدود سرعت صوت یا حدود ۹۸۰ كیلومتر بر ساعت پرواز می كنند، نیز به بال هایی به عقب برگشته مجهزند. در برخی از هواپیماها، مانند هواپیمای اف ۱۴ تامكت، از سیستم بال های متغیر استفاده شده كه در این سیستم، در سرعت های پایین كه از عدد ماخ بحرانی خبری نیست بال ها گسترده می شوند و برای فراوانی تولید می كنند، ولی رفته رفته با نزدیك شدن به سرعت صوت، كامپیوتر موجود در این سیستم خود زاویه لازم برای افزایش عدد ماخ بحرانی را محاسبه كرده و بال را متناسب با زوایه آن تغییر داده و به عقب بر می گرداند. این سیستم به دلیل هزینه های بالا و سنگینی بیش از حد آن، دارای استفاده محدودی می باشد. هواپیماها كلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زیر تقسیم می شوند:

▪ هواپیماهای زیر سرعت صوت یا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ كیلومتر بر ساعت، Subsonic

▪ هواپیماهای حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ كیلومتر بر ساعت، Transonic

▪ هواپیماهای سرعت صوت با محدوده سرعت دقیقاً سرعت صوت نسبت به محیط، Sonic

▪ هواپیماهای بالای سرعت صوت یا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic

▪ هواپیماهای با سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic

لازم به ذكر است، اولین بار، خلبانی آزمایشی آمریكایی به نام چاك ییگر، با انجام اصلاحاتی بر روی یك بمب افكن قدیمی آن را به چهار موتور موشكی مجهز كرده و بر فراز بیایانی در آمریكا، پس از جدا شدن از هواپیمای مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانیه پرواز هواپیمای پرتقالی رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلاید، خلبان چهار موتور موشكی خود را روشن كرده و پس از چند لحظه صدایی رعد آسا در آسمان شنیده شد كه همان نتیجه شكستن دیوار صوتی برای اولین بار در جهان بود. در این آزمایش، این هواپیما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست یافت، و با ورود به عصر جت، رویای شكستن دیوار صوتی و پا گذاشتن به سرعت صوت نیز به واقعیتی بسیار قابل لمس مبدل گشت.


برچسب ها : دیوار صوتی,دیوار صوت,شکستن دیوار صوتی,شکستن دیوار صوتی توسط جت,شکسته شدن دیوار صوتی توسط سوخو,مطلب درباره ی دیوار صوتی,

نوشته شده توسط kasra Jalilian در جمعه 12 شهریور 1389

نظرات ()

مطالب پیشین

» تصاویر سه بعدی
» خطای دید
» تم جدید RedDevil مخصوص ۵۸۰۰ و ۵۳۳۰ وn97
» دانلود نسخه جدید دانلود منیجر محبوب Internet Download Manager 6.01 Beta Build 5
» دانلود های خود را مدیریت کنید با نرم افزار قدرتمند HiDownload Platinum v7.85
» قدرتمندترین نرم افزار مترجم متن با LEC Power Translator Pro v12
» دانلود نرم افزار دیکشنری قدرتمند بابیلون Babylon Pro v8.0.7 r8
» معرفی Yf-23
» معرفی هواپیمای میگ29
» دیوار صوتی چیست؟
» دنلود بازی فرار از زندانPrison Break The Conspiracy 2010
» بازی کامپیوتری جذاب تهاجم مرغ ها Chicken Invaders 3 Full
» دانلود بازی کامپیوتر Need For Speed World
» بازی رالی ماشین سواری در آسمان
» ظاهر بسیار زیبای ویندوز با Rainmeter 1.5 Rev 340 Skins and Themes

» لیست کامل مطالب ارسالی


درباره



مدیر وبلاگ: kasra Jalilian


لوگوی ما
<-BlogTitle->


نظرسنجی

شما کدام یک از این سه فیلم را بیشتر دوست داری؟




جستجو

صفحه اصلی | تماس با ما | اضافه به علاقه مندی ها | ذخیره صفحه | طراح قالب


Powered By mihanblog.com Copyright © 2009 by lxlDownload
Design By : wWw.Theme-Designer.Com