Юный техник 1966-05, страница 16

СВЕРХЗВУКОВОЙ

A. HP АС НОВ, инженер

150-200 км

На берегу озера взлетела на воздух и рассыпалась соломенная крыша большого заброшенного сарая, разлетелись его бревенчатые стены, вздыбилась большая волна и хлынула прямо на берег, подмяв прибрежные кусты. Грянул гром...

А небо было чистым. Лишь пролетел самолет. Мгновенно промелькнул над озером и пошел к горизонту, оставляя после себя сломанные строения и деревья, раскаты грома.

Вот сколько неприятностей наделал самолет, летящий со сверхзвуковой скоростью. А ведь у него был солидный «потолок» — 15 тыс. м. Но даже там, в заоблачных высях, он опасен земле. И вот почему.

Распространение звука в атмосфере — это колебание частиц воздуха. При нормальной влажности и обычном давлении они движутся со скоростью примерно 1200 км в час, а на высоте 11 км—1080 км в час. Если самолет движется быстрее их, то он как бы сжимает не успевшие расступиться частицы. Получается слой спрессованного воздуха, образующегося у передних частей летящей машины. Он, в свою очередь, рождает ударные волны, которые движутся вместе с самолетом и с его скоростью. Но в этом пока еще нет ничего страшного. Вот если ударные волны коснутся поверхности земли, тогда и образуется весь тот кавардак, о котором мы рассказали вначале.

Атмосферное давление от столь неласкового прикосновения резко увеличивается, а затем так же резко падает (см. рис.). Получается такой своеобразный удар кнутом.

От скачка давления и происходят все неприятности. Причем они могут произойти на полосе шириной 70 км — именно на такую ширину действует ударная волна.

Таков первый вопрос, который встал перед создателями сверхзвукового самолета. И он оказался не единственным.

При испытании сверхзвуковой машины конструкторы обнаружили, что полет на скорости 1200— 1500 км в час опасен и не экономичен. Воздух оказывает ему при этом максимальное сопротивление. Чтобы преодолеть его, требуется удвоить затраты горючего. Но нельзя же беспредельно увеличивать запасы топлива на борту: ведь чем его больше, тем меньше вес полезных грузов.

Кроме того, во время полета в пределах указанной скорости резко снижаются аэродинамические свойства летательного аппарата Он может выйти из повиновения, перестать управляться и потерять устойчивость в воздухе. Таковы неприятности, поджидающие самолет на скорости 1200—1500 км в час. При достижении 2000 км/час положение меняется, и полет протекает нормально.

С увеличением скорости возникает, однако, новая трудность. Из-за треиия о воздух нагревается обшивка воздушного корабля. Для обычных алюминие-

400 ~ 500 км