Когда самолет разгоняется до сверхзвука, мир вокруг него буквально содрогается. Суть этого явления проста: объект начинает двигаться быстрее, чем звуковые волны способны распространяться в окружающей среде. Результатом такого «преступления» против тишины становится мощный звуковой удар.
Чтобы понять масштаб, стоит взглянуть на цифры. На привычной высоте полета — в диапазоне 10–12 километров — скорость звука составляет примерно 1195 км/ч. Граница, за которой заканчивается дозвуковой мир и начинается сверхзвуковой, известна как звуковой барьер. В момент приближения к этой критической отметке воздух перед носом лайнера начинает стремительно сжиматься, создавая своего рода «стену» из плотного воздуха — скачок уплотнения.
В момент самого прорыва происходит то, что очевидцы описывают как резкий хлопок или раскат грома. Почему так происходит? На дозвуковых скоростях звуковые волны спокойно уходят вперед и в стороны от самолета. Но при достижении звукового барьера волны не успевают «убежать» от аппарата. Они нагромождаются перед ним, образуя тонкий конус сжатого воздуха. Когда эта ударная волна проходит через человека, давление воздуха вокруг него резко и скачкообразно меняется, что и вызывает этот взрывной шум.
Однако за эффектными звуковыми эффектами скрываются серьезные экономические и технические проблемы. Как отмечают эксперты Сибирского отделения Российской академии наук (РАН), современная гражданская авиация намеренно удерживает скорость в пределах 0,85 Маха. И дело здесь не в нехватке мощных двигателей. Главные враги сверхзвука — это колоссальный рост аэродинамического сопротивления, резкое увеличение аппетита к топливу и падение подъемной силы. Пока преодоление барьера обходится слишком дорого, небо остается зоной дозвуковых скоростей.
