|
Для специалистов по аэродинамике бесшумный авиалайнер — не новость. Теоретики уже давно показали принципиальную возможность его существования. Для этого надо всего лишь сгладить скачок уплотнения, не дать ему оторваться от корпуса самолета. Физическая картина этого явления выглядит так. Всякое быстро летящее тело испускает звук. Свистят пули и снаряды, свистит камень, выпущенный из пращи... Причина тому — акустические волны или микроскопические уплотнения воздуха, которые производит быстро движущееся тело. В своему стремлении вперед оно как бы расталкивает молекулы воздуха, и те неохотно поддаются, расходясь в стороны, подобно усам от быстро идущей по воде лодки. Всякое акустическое уплотнение распространяется в атмосферу со скоростью звука. И пока тело летит с дозвуковой скоростью, вызываемые им возмущения воздушной среды обгоняют его, постепенно рассеиваясь в атмосфере. Но вот скорость объекта повысилась, он догнал звук. В этот момент все мелкие уплотнения сливаются воедино, в монолитный фронт — они уж не успевают убежать от источника возмущения и рассеяться. Такой фронт (стена сдавленного воздуха) и получил название скачка уплотнения. Всякая попытка пробить эту стену, перескочить звуковой барьер, как правило, сопровождается жутким грохотом. Ударная волна обрушивается на землю с такой силой, что при преодолении самолетом звукового барьера на низкой высоте с домов сносит крыши, а людей сшибает с ног. При дальнейшем увеличении скорости самолет обгоняет звук и может промчаться над головой подобно беззвучному привидению. Но это всего лишь значит, что гром обрушится на вас несколькими мгновениями позднее. И все-таки ударную волну в принципе можно укротить. Для этого надо подобрать самолету такие аэродинамические формы, чтобы он протыкал звуковой барьер с такой же легкостью, с какой иголка проходит сквозь тонкую ткань. Причем портняжная аналогия тут более глубока, чем может показаться на первый взгляд. Обратите внимание, многие сверхзвуковые самолеты имеют игольчатые носы и острые кромки оттянутых назад крыльев. Так им Легче протыкать звуковой барьер. Но опытная швея знает: на шитье определенной ткани швейную машину нужно настраивать - иначе будет мука, а не работа. Настроить на определенный режим полета самолет сложнее, но все-таки возможно? При этом звуковой конус становится пологим, скачок уплотнения не будет таким резким, значит, и громким. Однако акустика — вещь тонкая. Скажем, скрипач перед каждым выступлением вынужден заново настраивать свой инструмент, приспосабливая его, кроме всего прочего, и к характеристикам данного зала, к конкретным атмосферным условиям. А как настроить самолет? Изменяемая геометрия крыла, перестраиваемые воздухозаборники нерегулируемые сопла, лишь часть решения проблемы. Сочетание акустики с аэродинамикой, по мнению профессионалов, настолько капризно, что Леонард Грин мог добиться беззвучности, точнее мало шумности, лишь при каком-то строго определенном режиме полета. И то, насколько удачно его решение, покажет конкретная конструкторская практика.
|