11 febrero 2009

Aviones superando la barrera del sonido

Mucha gente ha escuchado una explosión sónica, pero pocos lo han visto en real.Cuando un avión viaja a una velocidad mas rápida que el sonido, la densidad de las ondas del sonido emitidas por el avión no pueden preceder al avión por lo que se acumulan en un cono detrás del avión. Cuando esta onda de choque pasa, el oyente escucha a la vez el sonido emitido durante un periodo mas largo: una explosión sónica o un estampido sonico, sucede cuando un avión supera el Mach 1 = 340.29 m / s..

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En aerodinámica, la barrera del sonido es un supuesto límite físico que impediría que objetos de gran tamaño se desplazaran a velocidad supersónica. El término se empezó a utilizar durante la Segunda Guerra Mundial, cuando un cierto número de aviones empezaron a tener problemas de compresibilidad (así como otros problemas no relacionados) al volar a grandes velocidades, y cayó en desuso en los años 1950, cuando los aviones empezaron a romper esa barrera de forma rutinaria.


Cuando un avión se acerca a la velocidad del sonido, la forma en que el aire fluye alrededor de su superficie cambia y se convierte en un fluido compresible, dando lugar a una resistencia mayor.


Primeras teorías y experiencias

Inicialmente se pensaba que el aumento de la resistencia seguía un crecimiento exponencial, por lo que un avión no podría superarla aún aumentando de manera sustancial la potencia de los motores. De ahí el nombre de barrera del sonido.

Sin embargo, esta idea ya había sido descartada por los artilleros del siglo XIX. Desde Ernst Mach se sabía que, a partir de cierto punto, la resistencia ya no aumenta más y, de hecho, se reduce. De manera que para atravesar la barrera del sonido sería suficiente con disponer de mayor propulsión y mejor aerodinámica para vencer ese punto máximo de resistencia. Con la introducción de nuevas formas de ala que disminuyen la resistencia, y los motores de reacción para la propulsión, fue posible desde los años 1950 viajar más rápido que el sonido con relativa facilidad.


Charles Elwood Yeager fue el primer hombre en atravesar oficialmente la barrera del sonido, el 14 de octubre de 1947, volando con el avión experimental Bell X-1 a velocidad Mach 1 y a una altitud de 45.000 pies.
Pero esto no fue fácil, para lograr esta hazaña murieron 18 pilotos (oficialmente)


Sin embargo, Hans Guido Mutke afirmaba haber atravesado la barrera del sonido antes que Yeager, el 9 de abril de 1945, en un Messerschmitt Me 262, aunque no existen pruebas científicas de este logro.


El 13 de octubre de 1997 el Thrust SuperSonic Car (SSC) rompió la barrera del sonido rodando en el desierto de Black Rock, en Nevada.El Thrust SSC en el momento de romper la barrera del sonido el 13 de octubre de 1997.

http://kike-cosasexclusivas.blogspot.com/2008/10/thrust-ssc-vs-bloodhound-ssc-sin.html


El Bell X-1, originalmente XS-1, fue el primer avión en superar la velocidad del sonido en un vuelo horizontal.


El ya retirado de servicio Concorde, capaz de alcanzar Mach 2,03, o la Lanzadera espacial, que llega a Mach 27.


Imagina por un momento que vas a viajar en un avión y puedes escuchar lo que pasa afuera (normalmente los aviones van sellados y presurizados)


El avión esta en el suelo y enciende su motor
El motor o turbina del avión genera su sonido (rrrrrrrrrrrrrr).


Este sonido viaja como todo sonido a 340 metros por segundo (a 20 grados centígrados de temperatura ambiente). y viaja en todas direcciones, nos quedamos que se escucha hacia adelante.
Porque el avión avanza y despega hacia adelante.


El avión se mueve a 535-1000 km/hr a sea 148-277 metros por segundo, por lo que el sonido de su turbina sigue viajando hacia adelante... pero....


cuando el avión acelera por encima de los 340 metros por segundo, genera un sonido que ahora es mas lento que el avión y que ya no se escucha hacia adelante porque se quedó atrás del avión.


En el momento en que el avión está cruzando esta velocidad que es la barrera del sonido se escucha el chasquido porque el motor genera su ruido y al mismo tiempo alcanza las ondas de sonido que genero instantes antes de que alcanzara esa velocidad, o sea el sonido actual, alcanza al que ya iba adelante y como son de la misma frecuencia y de la misma intensidad por que son del mismo origen, se suman y por eso se escucha ese pequeño estallido.
















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