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El avión más rápido de la historia
Todo el aire delante de la nave es empujado, no puede salir de su propio camino – y cuando se alcanza ese número mágico – el aire finalmente se libera y choca detrás del avión causando un boom sónico.
Pero en el momento en que ese primer aluvión de aire vuelve a caer sobre el avión, a veces se condensa o arrastra el vapor del motor del avión, la humedad del aire e incluso el agua del mar, lo que da lugar a algunas imágenes como éstas.
Los amigos y familiares de la tripulación del USS Dwight D. Eisenhower ven un caza de ataque acercándose a la velocidad supersónica en el “Día del Tigre”, cuando las familias de los marineros suben a bordo para ver cómo es la vida
Física de la explosión sónica
¿Has visto alguna vez un avión sobrevolando a una velocidad supersónica? Si es así, es posible que hayas oído un fuerte “boom” al pasar. ¿Explotó? No. Todavía puedes verlo volar. Entonces, ¿qué fue ese sonido? Era un estampido sónico.
Un boom sónico es un sonido fuerte, como una explosión. Es causado por las ondas de choque creadas por cualquier objeto que viaja a través del aire más rápido que la velocidad del sonido. Los estampidos sónicos crean enormes cantidades de energía sonora.
Cuando un objeto se desplaza por el aire, produce ondas de presión delante y detrás de él. ¿Has visto alguna vez un barco moviéndose por el agua? Las ondas de proa (delante) y de popa (detrás) son similares a las ondas de presión invisibles creadas por un objeto cuando se desplaza por el aire.
A nivel del mar y a 68° F, la velocidad del sonido a través del aire es de unas 761 millas por hora. A una altitud de unos 20.000 pies, donde la atmósfera es más fina y fría, el sonido viaja a unos 660 kilómetros por hora.
El físico austriaco Ernst Mach desarrolló un método para medir la velocidad del aire en relación con la velocidad del sonido. Si un avión vuela a la velocidad del sonido, se dice que va a Mach 1. Una velocidad de Mach 2 sería el doble de la velocidad del sonido.
Chorro de pluma sónico
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La expresión “barrera del sonido” se creó hace unos 70 años cuando la aproximación a la velocidad del sonido hacía que los aviones reaccionaran de forma imprevista. En realidad, no existe una barrera fija, y en realidad la transición puede ser bastante suave, siempre que el avión y su piloto estén preparados para ello.
La velocidad del sonido es la velocidad máxima con la que se propagan pequeños cambios de presión a través de un medio, por lo que a velocidad subsónica el aire que se encuentra delante del avión puede reaccionar ante la aeronave que se aproxima. Además, mientras que la densidad del aire local cambia poco a velocidad subsónica, los cambios de densidad del aire se vuelven dominantes a velocidad supersónica. Para dejar paso a una aeronave que se aproxima, el aire subsónico se acelerará mientras que el aire supersónico se ralentizará, de modo que la densidad aumenta para dejar paso a la aeronave supersónica.
A velocidad subsónica, la presión y la velocidad cambiarán suavemente mientras el aire fluye alrededor del avión. Como consecuencia, el centro de cambios de presión local (su fuerza de sustentación) actúa en torno a un cuarto de la cuerda, de manera que el avión está equilibrado cuando su centro de gravedad está en el mismo lugar.
Sonic boom wikipédia
Existen dos tipos de estampidos: Las ondas N y las ondas U. La onda N se genera a partir de condiciones de vuelo estables, y su onda de presión tiene la forma de la letra “N”. Las ondas N tienen un choque frontal hasta un pico de sobrepresión positivo que va seguido de una disminución lineal de la presión hasta que el choque posterior vuelve a la presión ambiente. La onda U, o pluma enfocada, se genera en los vuelos de maniobra, y su onda de presión tiene forma de letra “U”. Las ondas U tienen choques positivos en la parte delantera y trasera de la pluma en los que los picos de sobrepresión aumentan en comparación con la onda N.
El estampido sónico más fuerte jamás registrado fue de 144 libras por pie cuadrado y no causó lesiones a los investigadores que estuvieron expuestos a él. El estampido fue producido por un F-4 que volaba justo por encima de la velocidad del sonido a una altitud de 100 pies.
En pruebas recientes, el boom máximo medido en condiciones de vuelo más realistas fue de 21 libras por pie cuadrado. Existe la probabilidad de que se produzcan algunos daños, por ejemplo, la rotura de cristales, como consecuencia del estampido sónico. Los edificios en buen estado no deberían sufrir daños por presiones inferiores a 16 libras por pie cuadrado. Y, normalmente, la exposición de la comunidad al estampido sónico es inferior a dos libras por pie cuadrado. El movimiento del suelo resultante del estampido sónico es raro y está muy por debajo de los umbrales de daño estructural aceptados por la Oficina de Minas de Estados Unidos y otras agencias.
