Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Sonik patlama, bir nesne havada ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde oluşan şok dalgalarıyla ilişkilendirilen sestir. Sonik patlamalar, insan kulağına bir patlama ya da gök gürlemesi gibi gelen, muazzam miktarlarda ses enerjisi üretir. Ateşlenen bir merminin patlama sesi veya bir kamçının sesi küçük sonik patlamalar olarak sayılabilir.
Büyük süpersonik uçaklardan kaynaklanan sonik patlamalar özellikle gürültülü ve ürkütücü olabilir, insanları uyandırabilir ve bazı yapılarda küçük hasara neden olabilir. Bu yüzden bu tür uçakların karaların üstünde uçmasına yasak getirildi. Tamamen önlenememekle birlikte, araştırmalar, aracın dikkatle şekillendirilmesiyle, sonik patlamalara bağlı rahatsızlığın kara üzerindeki süpersonik uçuşun pratik bir seçenek haline gelebileceği noktaya kadar azaltılabileceğini göstermektedir. [] Bir sonik patlama sadece bir nesne ses hızını geçtiği anda oluşmaz; ve süpersonik nesnenin etrafındaki her yönden de duyulmaz. Aslında,patlama süpersonik hızlarda hareket ederken ortaya çıkan sürekli bir etkidir. Ancak yalnızca nesnenin arkasında geometrik bir koni şeklinde bir bölgeyle kesişen bir noktada konumlandırılmış gözlemcileri etkiler. Nesne hareket ettikçe, bu konik bölge de onun arkasında hareket eder ve koni gözlemcinin üzerinden geçtiğinde, kısa bir süre patlamayı deneyimleyeceklerdir.
Sebepler
Bir uçak havadan geçtiğinde, bir teknenin ardında yarattığı benzer şekilde, uçağın önünde ve arkasında bir dizi oluşturur. Bu dalgalar ses hızında hareket eder ve nesnenin hızı arttıkça dalgalar birbirine girer veya sıkıştırılır, çünkü birbirlerinin yolundan yeterince hızlı çıkamazlar. Sonunda ses hızında, Mach 1 olarak bilinen kritik bir hızda hareket eden, deniz seviyesinde ve 20 °C (68 °F)'de hızı yaklaşık 1.235 kilometre/saat (767 mph) olan tek bir şok dalgasında birleşirler.
Normal uçuşta, şok dalgası uçağın burnunda başlar ve kuyrukta biter. Uçağın hareket yönü etrafındaki farklı radyal yönler eşdeğer olduğundan ("normal uçuş" koşulu kabul edildiğinde), şok dalgası, uçağın ucundayken, benzer bir Mach konisi oluşturur. Uçuş yönü ile şok dalgası arasındaki yarım açı 
şu şekilde bulunur:
![image]()
,
uçağın Mach sayısı(
)'nın tersi olduğundan
uçak ne kadar hızlı seyahat ederse koni de o kadar düzgün ve sivri olur.
Uçağın burnunun bulunduğu bölgedeki basınçta bir yükselme olur, bu yükselme kuyruk bölgesinde negatif basınca varana dek düzgünce azalır, uçak geçtikten hemen sonra basınç aniden normale döner. Bu " yüksek basınç profili" şekli nedeniyle bir N dalgası olarak bilinir. "Patlama" basınçta ani bir değişiklik olduğunda yaşanır; bu nedenle, bir N dalgası, ilki yüksek basınç dalgasının gözlemciye ulaştığı an ve ikincisi basıncın normale döndüğü an olmak üzere iki sonik patlama yaratır. Bu, süpersonik bir uçağın ayırt edici "çift patlamasına" yol açar. Uçak manevra yaparken, basınç dağılımı karakteristik bir U dalgası şekliyle farklı formlara dönüşür.
Patlama, uçak süpersonik olduğu sürece sürekli olarak üretildiğinden, uçağın uçuş yolunu takip eden zeminde dar bir hat oluşturur, açılan bir kırmızı halı gibi gözüktüğünden "sonik halı" olarak bilinir. Genişliği, uçağın yüksekliğine bağlıdır. Patlamanın duyulduğu yerdeki noktadan uçağa olan mesafe, uçağın yüksekliğine ve açısına bağlıdır.
Normal çalışma koşullarında günümüzün süpersonik uçakları için, tepe aşırı basınç, bir N dalgası patlaması için 50 ila 500 Pa (1 ila 10 psf (feet kare başına pound)) arasında değişir. U dalgaları için tepe , N dalgasının iki ila beş katına kadar yükselebilir, ancak bu güçlendirilmiş aşırı basınç, sonik patlamanın geri kalan kısmına kıyasla sadece çok küçük bir alanı etkiler. Şimdiye kadar kaydedilen en güçlü ses patlaması 7.000 Pa (144 psf) idi ve maruz kalan araştırmacıların yaralanmasına neden olmadı. Patlama, 100 fit (30 m) yükseklikte ses hızının hemen üzerinde uçan bir F-4 tarafından üretildi. Son testlerde, daha gerçekçi uçuş koşullarında ölçülen maksimum bom 1.010 Pa (21 psf) idi. Bazı hasarların - örneğin parçalanan bir camın - bir sonik patlamasından kaynaklanma olasılığı vardır. İyi durumda olan binaların 530 Pa (11 psf) veya daha düşük basınçlardan zarar görmemesi gerekir. Ve genelde, toplumun maruz kaldığı ses patlaması 100 Pa'nın (2 psf) altındadır. Sonik patlamadan kaynaklanan yer hareketi nadirdir ve ve diğer kurumlar tarafından kabul edilen yapısal hasar eşiklerinin çok altındadır.
Şok dalgasının gücü veya hacmi, hızlanan havanın miktarına ve dolayısıyla uçağın boyutuna ve şekline bağlıdır. Uçak hızı arttırdıkça, şok konisi araç çevresinde daha da sıkılaşır ve çok yüksek hızlarda ve rakımlarda patlama duyulmayacak kadar zayıflar. Patlamanın önden arkaya "uzunluğu", x uçağın uzunluğu olmak üzere
'e bağlıdır. Bu nedenle daha uzun uçaklar patlamalarını daha küçük olanlardan daha fazla “yayarlar”, bu da daha güçsüz bir patlamaya yol açar.
Birkaç küçük şok dalgası uçağın diğer bölgelerinde oluşabilir ve genellikle oluşur.
Daha sonraki şok dalgaları birincisinden biraz daha hızlıdır, daha hızlı seyahat eder ve çok daha belirgin bir N dalgası şekli oluşturarak uçaktan uzaklaşan ana şok dalgasına karışır. Bu, patlamanın daha gürültülü duyulmasını sağlayan şokun hem büyüklüğünü hem de "yükselme süresini" en üst düzeye çıkarır. Çoğu uçak tasarımında karakteristik mesafe yaklaşık 40.000 fit (12.000 m)'dir, yani bu yüksekliğin altında ses patlaması "daha yumuşak" olacaktır. Fakat, bu yükseklikteki veya altındaki sürüklenme, süpersonik seyahati özellikle verimsiz hale getirir, bu da ciddi bir sorun oluşturur.
Ölçüm ve örnekler
Uçakların neden olduğu sonik patlamaların basıncı, her bir fit kare başına birkaç pounddur. Daha yüksek irtifada uçan bir araç zeminde daha düşük basınçlar üretecektir, çünkü şok dalgası araçtan uzaklaştıkça yoğunluğu azalır, ancak sonik patlamalar araç hızından daha az etkilenir.
| Uçak | Hız | Rakım | Basınç (lbf / ft 2) | Basınç (Pa) |
|---|---|---|---|---|
| SR-71 Blackbird | Mach 3+ | 80.000 fit (24.000 m) | 0.9 | 43 |
| Concorde (SST) | Mach 2 | 52.000 fit (16.000 m) | 1.94 | 93 |
| F-104 Starfighter | Mach 1.93 | 48.000 fit (15.000 m) | 0.8 | 38 |
| Space Shuttle | Mach 1.5 | 60.000 fit (18.000 m) | 1.25 | 60 |
| Ref: | ||||
Gürültünün Azaltılması
(SST) tasarımlarının aktif olarak araştırıldığı 1950'lerin sonlarında, patlama çok şiddetli olsa da, daha yüksek uçarak sorunların önlenebileceği düşünülüyordu. Bu varsayım, Kuzey Amerika XB-70 Valkyrie uçmaya başladığında yanlışlığını kanıtladı ve patlamanın 70.000 feet'de(21.000 m) bile bir sorun yarattığı keşfedildi.). N dalgasının ilk defa karakterize edilmesi bu tesetler sırasındaydı.
Richard Seebass ve Cornell Üniversitesi'ndeki meslektaşı Albert George, sorunu kapsamlı bir şekilde incelediler ve sonunda farklı uçakların ses seviyelerini karakterize etmek için bir " Başarım ölçüsü " (BÖ) tanımladılar. BÖ, uçak ağırlığının ve uçak uzunluğunun bir fonksiyonudur. Bu değer ne kadar düşük olursa, uçak o kadar az patlama oluşturur, yaklaşık 1 veya daha düşük rakamlar kabul edilebilir olarak ele alınır. Bu hesaplamayı kullanarak, Concorde için 1.4 ve Boeing 2707 için 1.9'luk BÖ'ler buldular. Bu nihayetinde SST projelerinin çoğunu siyasetle karışan, kamusal kızgınlıkla lanetledi ve sonuçta bu tür uçakları kullanışsız hale getiren yasalarla sonuçlandı (örneğin ses üstü olarak sadece su üzerinde uçulabiliyordu).
Bir boğanın düzgün bir şekilde kullanıldığında çıkardığı ses aslında küçük bir sonik patlamadır. "Kırıcı" olarak bilinen kırbaç ucu, ses hızından daha hızlı hareket eder ve böylece ses patlaması yaratır.
Bir kamçı sap bölümünden kırıcıya doğru daralır. kırıcının tutamak bölümünden çok daha az kütlesi vardır. Kırbaç keskin bir şekilde sallandığında, enerji konik kırbaç uzunluğuna aktarılır. Goriely ve McMillen, bir halkanın gerginlik altındaki konik bir filamandan geçme şeklini içeren fiziksel açıklamanın karmaşık olduğunu gösterdiler.
Kaynakça
- ^ Haering (1 Ocak 2005). . AIP Conference Proceedings. 838: 647-650. 13 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mayıs 2020.
- ^ May, Mike (Eylül 2002). "Crackin' Good Mathematics". American Scientist. 90 (5). ss. 415-416. JSTOR 27857718.
- ^ "Analyzing Sonic Boom Footprints of Military Jets, Andy S. Rogers, A.O.T, Inc." 17 Kasım 2012 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Mayıs 2020.
- ^ USAF Fact Sheet 96-03, Armstrong Laboratory, 1996
- ^ NASA 11 Mayıs 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Armstrong Flight Research Center Fact Sheet: Sonic Booms
- ^ May (Eylül 2002). "Crackin' Good Mathematics". American Scientist. 90 (5): 415-416.
- ^ Alain Goriely and Tyler McMillen (2002). "Shape of a Cracking Whip" (PDF). Physical Review Letters. 88 (12): 244301. 30 Eylül 2019 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 22 Mayıs 2020.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Sonik patlama bir nesne havada ses hizindan daha hizli hareket ettiginde olusan sok dalgalariyla iliskilendirilen sestir Sonik patlamalar insan kulagina bir patlama ya da gok gurlemesi gibi gelen muazzam miktarlarda ses enerjisi uretir Ateslenen bir merminin patlama sesi veya bir kamcinin sesi kucuk sonik patlamalar olarak sayilabilir Ses kaynagi ses hizinin 1 4 kati hizinda ilerliyor 1 4 Mach Kaynak olusturdugu ses dalgalarindan daha hizli hareket ettigi icin yayilan dalgalara yon verir M 2 92 de hareket eden bir ucagin urettigi 20 derecelik koni acisindan hesaplanan bir ses patlamasi Gozlemciler koninin kenarlarindaki sok dalgasi konumlarini gecinceye kadar hicbir sey duymazlar Mach koni acisiN dalgasi imzasini gosteren NASA verileri Buyuk supersonik ucaklardan kaynaklanan sonik patlamalar ozellikle gurultulu ve urkutucu olabilir insanlari uyandirabilir ve bazi yapilarda kucuk hasara neden olabilir Bu yuzden bu tur ucaklarin karalarin ustunde ucmasina yasak getirildi Tamamen onlenememekle birlikte arastirmalar aracin dikkatle sekillendirilmesiyle sonik patlamalara bagli rahatsizligin kara uzerindeki supersonik ucusun pratik bir secenek haline gelebilecegi noktaya kadar azaltilabilecegini gostermektedir kaynak belirtilmeli Bir sonik patlama sadece bir nesne ses hizini gectigi anda olusmaz ve supersonik nesnenin etrafindaki her yonden de duyulmaz Aslinda patlama supersonik hizlarda hareket ederken ortaya cikan surekli bir etkidir Ancak yalnizca nesnenin arkasinda geometrik bir koni seklinde bir bolgeyle kesisen bir noktada konumlandirilmis gozlemcileri etkiler Nesne hareket ettikce bu konik bolge de onun arkasinda hareket eder ve koni gozlemcinin uzerinden gectiginde kisa bir sure patlamayi deneyimleyeceklerdir Sebeplersavas ucaginin cikardigi sonik patlama Bir ucak havadan gectiginde bir teknenin ardinda yarattigi benzer sekilde ucagin onunde ve arkasinda bir dizi olusturur Bu dalgalar ses hizinda hareket eder ve nesnenin hizi arttikca dalgalar birbirine girer veya sikistirilir cunku birbirlerinin yolundan yeterince hizli cikamazlar Sonunda ses hizinda Mach 1 olarak bilinen kritik bir hizda hareket eden deniz seviyesinde ve 20 C 68 F de hizi yaklasik 1 235 kilometre saat 767 mph olan tek bir sok dalgasinda birlesirler Normal ucusta sok dalgasi ucagin burnunda baslar ve kuyrukta biter Ucagin hareket yonu etrafindaki farkli radyal yonler esdeger oldugundan normal ucus kosulu kabul edildiginde sok dalgasi ucagin ucundayken benzer bir Mach konisi olusturur Ucus yonu ile sok dalgasi arasindaki yarim aci a displaystyle alpha su sekilde bulunur sin a vsesvnesne displaystyle sin alpha frac v text ses v text nesne vsesvnesne displaystyle frac v text ses v text nesne ucagin Mach sayisi Ma vnesnevses displaystyle Ma frac v text nesne v text ses nin tersi oldugundan 1Ma displaystyle Big frac 1 Ma Big ucak ne kadar hizli seyahat ederse koni de o kadar duzgun ve sivri olur Ucagin burnunun bulundugu bolgedeki basincta bir yukselme olur bu yukselme kuyruk bolgesinde negatif basinca varana dek duzgunce azalir ucak gectikten hemen sonra basinc aniden normale doner Bu yuksek basinc profili sekli nedeniyle bir N dalgasi olarak bilinir Patlama basincta ani bir degisiklik oldugunda yasanir bu nedenle bir N dalgasi ilki yuksek basinc dalgasinin gozlemciye ulastigi an ve ikincisi basincin normale dondugu an olmak uzere iki sonik patlama yaratir Bu supersonik bir ucagin ayirt edici cift patlamasina yol acar Ucak manevra yaparken basinc dagilimi karakteristik bir U dalgasi sekliyle farkli formlara donusur Patlama ucak supersonik oldugu surece surekli olarak uretildiginden ucagin ucus yolunu takip eden zeminde dar bir hat olusturur acilan bir kirmizi hali gibi gozuktugunden sonik hali olarak bilinir Genisligi ucagin yuksekligine baglidir Patlamanin duyuldugu yerdeki noktadan ucaga olan mesafe ucagin yuksekligine ve a displaystyle alpha acisina baglidir Normal calisma kosullarinda gunumuzun supersonik ucaklari icin tepe asiri basinc bir N dalgasi patlamasi icin 50 ila 500 Pa 1 ila 10 psf feet kare basina pound arasinda degisir U dalgalari icin tepe N dalgasinin iki ila bes katina kadar yukselebilir ancak bu guclendirilmis asiri basinc sonik patlamanin geri kalan kismina kiyasla sadece cok kucuk bir alani etkiler Simdiye kadar kaydedilen en guclu ses patlamasi 7 000 Pa 144 psf idi ve maruz kalan arastirmacilarin yaralanmasina neden olmadi Patlama 100 fit 30 m yukseklikte ses hizinin hemen uzerinde ucan bir F 4 tarafindan uretildi Son testlerde daha gercekci ucus kosullarinda olculen maksimum bom 1 010 Pa 21 psf idi Bazi hasarlarin ornegin parcalanan bir camin bir sonik patlamasindan kaynaklanma olasiligi vardir Iyi durumda olan binalarin 530 Pa 11 psf veya daha dusuk basinclardan zarar gormemesi gerekir Ve genelde toplumun maruz kaldigi ses patlamasi 100 Pa nin 2 psf altindadir Sonik patlamadan kaynaklanan yer hareketi nadirdir ve ve diger kurumlar tarafindan kabul edilen yapisal hasar esiklerinin cok altindadir Sok dalgasinin gucu veya hacmi hizlanan havanin miktarina ve dolayisiyla ucagin boyutuna ve sekline baglidir Ucak hizi arttirdikca sok konisi arac cevresinde daha da sikilasir ve cok yuksek hizlarda ve rakimlarda patlama duyulmayacak kadar zayiflar Patlamanin onden arkaya uzunlugu x ucagin uzunlugu olmak uzere32x displaystyle frac 3 2 x e baglidir Bu nedenle daha uzun ucaklar patlamalarini daha kucuk olanlardan daha fazla yayarlar bu da daha gucsuz bir patlamaya yol acar Birkac kucuk sok dalgasi ucagin diger bolgelerinde olusabilir ve genellikle olusur Daha sonraki sok dalgalari birincisinden biraz daha hizlidir daha hizli seyahat eder ve cok daha belirgin bir N dalgasi sekli olusturarak ucaktan uzaklasan ana sok dalgasina karisir Bu patlamanin daha gurultulu duyulmasini saglayan sokun hem buyuklugunu hem de yukselme suresini en ust duzeye cikarir Cogu ucak tasariminda karakteristik mesafe yaklasik 40 000 fit 12 000 m dir yani bu yuksekligin altinda ses patlamasi daha yumusak olacaktir Fakat bu yukseklikteki veya altindaki suruklenme supersonik seyahati ozellikle verimsiz hale getirir bu da ciddi bir sorun olusturur Olcum ve orneklerUcaklarin neden oldugu sonik patlamalarin basinci her bir fit kare basina birkac pounddur Daha yuksek irtifada ucan bir arac zeminde daha dusuk basinclar uretecektir cunku sok dalgasi aractan uzaklastikca yogunlugu azalir ancak sonik patlamalar arac hizindan daha az etkilenir Ucak Hiz Rakim Basinc lbf ft 2 Basinc Pa SR 71 Blackbird Mach 3 80 000 fit 24 000 m 0 9 43Concorde SST Mach 2 52 000 fit 16 000 m 1 94 93F 104 Starfighter Mach 1 93 48 000 fit 15 000 m 0 8 38Space Shuttle Mach 1 5 60 000 fit 18 000 m 1 25 60Ref Gurultunun AzaltilmasiNASA nin Glenn Arastirma Merkezi nde supersonik ucaklarin urettigi sonik patlamanin hafifletilmesine yardimci olabilecek yeni arastirmalar yapiliyor Testler yakin zamanda mikro dizi akis kontrollu Buyuk Olcekli Dusuk Patlama supersonik giris modelinde tamamlandi Bir NASA havacilik muhendisi Buyuk Olcekli Dusuk Patlamali supersonik giris modeliyle bir ruzgar tunelinde resmedilmistir SST tasarimlarinin aktif olarak arastirildigi 1950 lerin sonlarinda patlama cok siddetli olsa da daha yuksek ucarak sorunlarin onlenebilecegi dusunuluyordu Bu varsayim Kuzey Amerika XB 70 Valkyrie ucmaya basladiginda yanlisligini kanitladi ve patlamanin 70 000 feet de 21 000 m bile bir sorun yarattigi kesfedildi N dalgasinin ilk defa karakterize edilmesi bu tesetler sirasindaydi Richard Seebass ve Cornell Universitesi ndeki meslektasi Albert George sorunu kapsamli bir sekilde incelediler ve sonunda farkli ucaklarin ses seviyelerini karakterize etmek icin bir Basarim olcusu BO tanimladilar BO ucak agirliginin ve ucak uzunlugunun bir fonksiyonudur Bu deger ne kadar dusuk olursa ucak o kadar az patlama olusturur yaklasik 1 veya daha dusuk rakamlar kabul edilebilir olarak ele alinir Bu hesaplamayi kullanarak Concorde icin 1 4 ve Boeing 2707 icin 1 9 luk BO ler buldular Bu nihayetinde SST projelerinin cogunu siyasetle karisan kamusal kizginlikla lanetledi ve sonucta bu tur ucaklari kullanissiz hale getiren yasalarla sonuclandi ornegin ses ustu olarak sadece su uzerinde uculabiliyordu Bir Avustralya kamcisi Bir boganin duzgun bir sekilde kullanildiginda cikardigi ses aslinda kucuk bir sonik patlamadir Kirici olarak bilinen kirbac ucu ses hizindan daha hizli hareket eder ve boylece ses patlamasi yaratir Bir kamci sap bolumunden kiriciya dogru daralir kiricinin tutamak bolumunden cok daha az kutlesi vardir Kirbac keskin bir sekilde sallandiginda enerji konik kirbac uzunluguna aktarilir Goriely ve McMillen bir halkanin gerginlik altindaki konik bir filamandan gecme seklini iceren fiziksel aciklamanin karmasik oldugunu gosterdiler Kaynakca Haering 1 Ocak 2005 AIP Conference Proceedings 838 647 650 13 Subat 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Mayis 2020 May Mike Eylul 2002 Crackin Good Mathematics American Scientist 90 5 ss 415 416 JSTOR 27857718 Analyzing Sonic Boom Footprints of Military Jets Andy S Rogers A O T Inc 17 Kasim 2012 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Mayis 2020 USAF Fact Sheet 96 03 Armstrong Laboratory 1996 NASA 11 Mayis 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde Armstrong Flight Research CenterFact Sheet Sonic Booms May Eylul 2002 Crackin Good Mathematics American Scientist 90 5 415 416 Alain Goriely and Tyler McMillen 2002 Shape of a Cracking Whip PDF Physical Review Letters 88 12 244301 30 Eylul 2019 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 22 Mayis 2020