Aviones rompiendo la velocidad del sonido

Velocidad de la pluma sónica

Si lanzas una piedra en un estanque, se formarán pequeñas ondas en círculos concéntricos que se propagarán desde el punto de impacto. Si una embarcación se desplaza por el estanque a una velocidad de entre 3 y 5 millas por hora, las pequeñas ondas se propagarán de la misma manera tanto por delante como por detrás de la embarcación, y ésta las atravesará.

Si un barco viaja más rápido de lo que las olas pueden propagarse a través del agua, entonces las olas “no pueden apartarse” del barco lo suficientemente rápido, y forman una estela. Una estela es una ola individual más grande. Se forma a partir de todas las pequeñas olas que se habrían propagado por delante de la embarcación pero que no han podido hacerlo.

Cuando un avión viaja por el aire, produce ondas sonoras. Si el avión viaja más despacio que la velocidad del sonido (la velocidad del sonido varía, pero 700 mph es típica en el aire), entonces las ondas sonoras pueden propagarse por delante del avión. Si el avión rompe la barrera del sonido y vuela más rápido que la velocidad del sonido, produce un estampido sónico cuando pasa. El estampido es la “estela” de las ondas sonoras del avión. Todas las ondas sonoras que normalmente se habrían propagado por delante del avión se combinan entre sí, de modo que al principio no se oye nada, y luego se oye el estampido que crean.

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Fórmula de la velocidad local del sonido

Los aviones de combate militares son capaces de viajar a velocidades superiores a la del sonido. Esta velocidad crítica, de aproximadamente 1.225 km/h, se conoce como Mach 1; superar Mach 1 se conoce como ir a velocidad supersónica.

Los estampidos sónicos no siempre se producen cuando los aviones vuelan a velocidades supersónicas. Un estampido sónico se crea cuando los aviones viajan a aproximadamente 1.225km/h a nivel del mar y la temperatura es de 20C. Los estampidos sónicos pueden recorrer cierta distancia y el sonido puede verse potenciado por ciertas condiciones meteorológicas, como la alta humedad y la nubosidad.

Boom sónico

“No eres normal, eso no está permitido”, respondió la esposa del piloto de pruebas Marjan Jelen cuando éste llegó a casa aquel día. Sin tenerlo entre sus tareas, pero creyendo en el avión J-22 Orao, Marjan Jelen fue el primero en romper la barrera del sonido el 11 de noviembre de 1984, con la velocidad de Mach 1,04 con un avión de fabricación yugoslava.

Se sabe que los pilotos de pruebas tienen una necesidad interna de superar los límites. Uniendo su amor por el riesgo calculado con el sentido práctico, acaban probando los aviones de muchas maneras diferentes para la seguridad de los que les siguen. Empujar los límites para romper la velocidad del sonido fue lo primero que hizo un as de la aviación, Chuck Yeager, que lo hizo el 14 de octubre de 1947, cuando voló el X-1 sobre el lago seco de Rogers, en el sur de California. Sus propias palabras confirman la pasión por el desafío: “No sabíamos si podríamos romper la barrera del sonido. Pero era nuestro deber intentarlo”.

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Hay muchas tareas para el piloto de pruebas cuando se empuja la envoltura de un avión y Marjan Jelen también tuvo un puñado de ellas, cuando probaba el J-22 Orao(Eagle). En sus propias palabras, sus pensamientos fueron:” Sobre todo hasta dónde llegar y de qué manera, cómo cumplir con todos los criterios de seguridad y calidad de las pruebas, y a la vez lograr el objetivo”.

Velocidad del sonido del avión Concorde

El Concorde es, por supuesto, un avión muy recordado. Podía volar a más del doble de la velocidad del sonido, reduciendo los vuelos de Londres a Nueva York a menos de tres horas. Sin embargo, volar a velocidades supersónicas crea un boom sónico. Esto limitó las operaciones del Concorde y probablemente volverá a hacerlo cuando el próximo avión supersónico surque el cielo.

El vuelo supersónico se logró por primera vez en 1947, con un prototipo de avión militar estadounidense Bell X-1. Se ha convertido en algo habitual, por supuesto, en los aviones militares, pero sólo dos aviones comerciales lo han conseguido.

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El Concorde estuvo en servicio durante 27 años desde 1976 con British Airways y Air France. Sólo 14 aviones entraron en servicio con estas dos aerolíneas, a pesar de las opciones iniciales de unos 100 aviones de 18 aerolíneas.

Alcanzar velocidades supersónicas fue un logro de ingeniería impresionante para un avión tan grande. Las adaptaciones de diseño incluían un diseño de ala delta, motores turborreactores mejorados con postcombustión para recalentar el escape, un morro ajustable para reducir la resistencia y pintura reflectante para desviar el calor.

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