Lydmuren – opstår braget kun en gang eller følger lydmuren med flyet og vil folk høre et brag når flyet passerer?

Q: Min far og jeg har diskuteret om selve bang-et fra “lydmuren” kun opstår 1 gang? eller lad os sige flere? Altså hvis Alice stå og ser et fly show, og jet jageren bryder lydmuren lige før den pacer Alice, så hører Alice et højt bang. Men hvis Bob stå 6km længere fremme ind Alice, og flyet bliver ved med at accelerere til eks. ( 1400km/t)  så er det jeg mener, at Bob også vil høre et højt bang når den passerer Bob. Selvom den brød muren ved Alice. Altså Lydmuren følger flyet i takt med hastigheden forøges, og folk vil automatisk høre et bang når flyet passerer.

A: Lad os starte med at se på hvad det er der giver “braget” (sonic boom).

Når et luftfartøj bevæger sig igennem luften opstår der en række tryk bølger, foran flyet og også bagved. Forestil dig en båd… det er samme princip, som når en båd sejler. Når et luftfartøj øger farten vil tryk bølgerne blive presset sammen (da de kommer i vejen for hinanden) for til sidst at blive en samlet bølge (ved speed of sound). Den kritiske hastighed for dette bliver kaldt for Mach 1. Hastigheden er ikke konstant, men den er påvirkelig af tryk og temperatur. Ved havets overflade og 20 grader celsius er hastighed 761 miles per hour svarende til 1.225 kilometer i timen.

Man kan gå ind og regne på hvilken form trykbølgen har – men for at holde det simpelt så kan man sige at jo hurtigere flyet bevæger sig desto mere udspændt bliver bølgen. Dem der gerne vil læse mere om formlerne og gå lidt dybere end mit svar kan følge disse link

http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom#Causes

http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-016-DFRC.html

http://www.howstuffworks.com/question73.htm

Selve “braget” (sonic boom) bliver skabt så længe luftfartøjet bevæger sig supersonisk, men en observatør på landjorden vil først høre braget EFTER at luftfartøjet har passeret… og jo højere hastighed, desto længere vil luftfartøjet have bevæget sig før observatøren hører braget.

Denne tegning illustrerer dette:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sonic_boom.svg

Dette fænomen bliver omtalt som ”boom carpet” – og det vil sige at ”braget” bliver trukket efter flyet som et slags tæppe.

Uden at blive alt for teknisk, så vil jeg blot nævne at der rent faktisk er tale om et ”dobbelt brag”. Grundet til at der faktisk er tale om to brag er at der bliver opbygget et tryk ved spidsen af luftfartøjet hvilket aftager og bliver til et negativt tryk ved halen efterfulgt af en pludselig ændring tilbage til ”normalt tryk”, når luftfartøjet har passeret. Dette bliver kaldt for N-bølgen på grund af dens form. Selve braget opstår når der er en pludselig ændring i tryk – dvs. der er et når ”spidsen” rammer og et når ”halen” passerer og trykket vender tilbage til ”normalt” på ny.

Der findes mange billeder på nettet af selve trykbølgen som angiveligt skulle blive skabt når luftfartøjet går supersonisk… interessant nok så fandt jeg lige dette: http://wilk4.com/misc/b2_ocean.jpg

Det interessante er at dette er en B-2 Stealth Bomber som mig bekendt IKKE er et supersonisk luftfartøj. Det viser dog at såfremt der er nok fugtighed i luften (sikkert fordi det er over havet) så kan fænomenet med trykbølgen fanges ved hastigheder UNDER Mach 1

Tak for et rigtig godt spørgsmål – jeg fik lært lidt selv af at skulle ind i bøgerne!

På vegne af spørg piloten

Søren

Kommentarer

kommentarer