La barrera del sonido de Mach 1

Hoy en día, los aviones de combate alcanzan habitualmente velocidades superiores a la del sonido, pero hubo un tiempo en que los científicos se preguntaban si el aumento de la resistencia aerodinámica a medida que un avión se acercaba a ese umbral prohibiría tal hazaña. El honor de ser el primer piloto de pruebas en romper la barrera del sonido corresponde a Charles Edward “Chuck” Yeager.

Nacido en 1923, los padres de Yeager eran granjeros en Myra, Virginia Occidental. Jugó al baloncesto y al fútbol americano en el instituto y se graduó en 1941. Inspirado por su experiencia en un campamento de verano de entrenamiento militar para ciudadanos en Indiana, se alistó en las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos ese otoño. Técnicamente no era elegible para el entrenamiento de vuelo debido a su edad y falta de educación avanzada, Yeager fue admitido en el programa cuando estalló la Segunda Guerra Mundial, en parte debido a su excelente agudeza visual. Demostró ser un excelente piloto de caza, acumulando 11,5 victorias oficiales; fue el primer piloto en derribar cinco aviones enemigos en un solo día (“as en un día”) el 12 de octubre de 1944. Sin embargo, más tarde expresó su arrepentimiento y disgusto por algunas de las atrocidades cometidas por el personal de ambos bandos en la guerra, incluyendo la orden de participar en una misión de ametrallamiento que tenía como objetivo a los civiles. Después de la guerra, Yeager se convirtió en piloto de pruebas en la actual base aérea de Edwards.

Cómo de rápido es romper la barrera del sonido

Cualquier debate sobre lo que ocurre cuando un objeto rompe la barrera del sonido debe comenzar con la descripción física del sonido como una onda con una velocidad de propagación finita. Cualquiera que haya escuchado un eco (ondas sonoras que se reflejan en una superficie lejana) o haya estado lo suficientemente lejos de un evento como para verlo primero y escucharlo después, está familiarizado con la propagación relativamente lenta de las ondas sonoras. A nivel del mar y en condiciones atmosféricas estándar de 22 grados Celsius, las ondas sonoras viajan a 345 metros por segundo (770 millas por hora). A medida que la temperatura local disminuye, la velocidad del sonido también disminuye, de modo que para un avión que vuela a 35.000 pies, donde la temperatura ambiente es de 54 C, la velocidad local del sonido es de 295 metros por segundo (660 millas por hora).

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Dado que la velocidad de propagación de las ondas sonoras es finita, las fuentes de sonido que están en movimiento pueden empezar a alcanzar las ondas sonoras que emiten. A medida que la velocidad del objeto aumenta hasta la velocidad sónica (la velocidad local de las ondas sonoras), estas ondas sonoras comienzan a apilarse delante del objeto. Si el objeto tiene suficiente aceleración, puede atravesar esta barrera de ondas sonoras y adelantarse al sonido radiado. El cambio de presión que se produce cuando el objeto supera toda la presión y las ondas sonoras que tiene delante se escucha en el suelo como una explosión, o boom sónico.

Cómo suena romper la barrera del sonido

F/A-18 transónico de la Marina de EE.UU. empujando la barrera del sonido. La nube blanca supersónica se forma por la disminución de la presión y la temperatura del aire alrededor de la cola del avión (véase la singularidad de Prandtl-Glauert)[1][2].

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La barrera del sonido o barrera sónica es el gran aumento de la resistencia aerodinámica y otros efectos indeseables que experimenta un avión u otro objeto cuando se acerca a la velocidad del sonido. Cuando las aeronaves se aproximaron por primera vez a la velocidad del sonido, se consideró que estos efectos constituían una barrera que dificultaba o imposibilitaba las velocidades más rápidas[3][4] El término barrera del sonido se sigue utilizando hoy en día para referirse a las aeronaves que se aproximan al vuelo supersónico en este régimen de alta resistencia. Volar más rápido que el sonido produce un estampido sónico.

En aire seco a 20 °C (68 °F), la velocidad del sonido es de 343 metros por segundo (unas 767 mph, 1234 km/h o 1.125 pies/s). El término comenzó a utilizarse durante la Segunda Guerra Mundial, cuando los pilotos de aviones de combate de alta velocidad experimentaron los efectos de la compresibilidad, una serie de efectos aerodinámicos adversos que impedían una mayor aceleración, aparentemente impidiendo el vuelo a velocidades cercanas a la del sonido. Estas dificultades representaban una barrera para volar a velocidades más rápidas. En 1947, el piloto de pruebas estadounidense Chuck Yeager demostró que era posible volar con seguridad a la velocidad del sonido en aviones diseñados para ello, rompiendo así la barrera. En la década de 1950, los nuevos diseños de aviones de combate alcanzaban de forma rutinaria la velocidad del sonido, y más rápido[N 1].

Lo que ocurre cuando se rompe la barrera del sonido

CienciaAviones bala, accidentes mortales y el proyecto británico de alto secreto para romper la barrera del sonido en primer lugarDías antes del fatídico estampido sónico de Chuck Yeager en el Bell X-1, un ambicioso plan británico ya había entrado en caída libre demasiado literal sobre el Atlántico. Sin embargo, la controvertida historia del Miles M.52 sigue teniendo un lugar en la historia.Por Alec MarshPublicado el 17 de febrero de 2021, a las 17:03 GMT, Actualizado el 18 de febrero de 2021, a las 05:41 GMLa impresión del artista de la aviación y antiguo ingeniero de investigación aerodinámica Rod Kirkby de cómo habría sido un vuelo exitoso en el Miles M.52, si el proyecto hubiera llegado a buen puerto. En un guiño al piloto estadounidense Chuck Yeager -y al piloto de pruebas británico Eric Brown, que podría haberle adelantado en Mach 1- Kirkby lo tituló “Para Yeager, léase Brown”. Brown compró el cuadro original.

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Volaba el Bell X-1, que había sido lanzado desde un bombardero B-29 modificado a 26.000 pies, antes de abrir secuencialmente los grifos de los cuatro cohetes del avión. En los momentos siguientes, el avión -apodado, como todas las naves de Yeager, “Glamorous Glennis”, en honor a su esposa- alcanzó Mach 1,05, es decir, unas 700 millas por hora. Fue el primer piloto en controlar una nave más allá de la velocidad del sonido. Pero no fue el primero en intentarlo.

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