Por supuesto.
Cuando los ingenieros aeronáuticos británicos y franceses diseñaron el Concorde a principios de la década de 1960, pensaron que entendían el transporte supersónico. Pusieron una nariz larga y puntiaguda en el fuselaje y metieron cuatro motores de dos velocidades debajo de un gran ala delta para reducir la resistencia. Con una velocidad de crucero de Mach 2.04 (1,354 millas por hora), el Concorde fue rápido y hermoso.
También fue, famoso, ruidoso. Cuando el Concorde cruzó la barrera del sonido, superando las 786 millas por hora, el doble estampido sónico que generó finalmente condujo a una prohibición mundial de los aviones supersónicos comerciales. Al despegar, esos grandes motores turboalimentados generaron cientos de quejas de los residentes en los aeropuertos de Washington y Nueva York.
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A velocidades supersónicas, el aire que fluye alrededor del avión genera varias ondas de choque, cada una de las cuales emana de todo lo que sobresale a lo largo del fuselaje: la nariz, la cabina, los motores y la sección de la cola. Cuando las ondas de choque llegan al suelo, se comprimen en dos olas distintas que se convierten en “boom-boom”.
La energía de la onda de choque se agota a medida que viaja hacia la superficie de la tierra. Pero todavía hace una explosión. Lo que está escuchando no es el avión rompiendo la barrera del sonido, sino más bien la onda que viaja con el avión. Contrariamente a la creencia popular, el auge sónico ocurre constantemente mientras el avión viaja a velocidades superiores a su número crítico de Mach (el avión en sí puede estar viajando por debajo de Mach 1 pero en algunas partes de la superficie del ala superior, el flujo de aire se ha vuelto supersónico; cuando que el flujo de aire se descompone, se crea un boom sónico). Dependiendo de su posición con respecto a la aeronave, es posible que escuche la explosión o no.
En abril de 2014, un Super Hornet F / A-18 causó un estallido sónico tan intenso que los residentes de Los Ángeles y el Condado de Orange insistieron en que se trataba de un terremoto, según Los Angeles Times . El auge sónico producido por el avión de combate se dirigió hacia la costa de los condados de Los Ángeles y Orange, ¡a más de 100 millas de distancia!
▲ En abril de 2014, un F / A-18 Super Hornet causó un estallido sónico tan intenso que los residentes de Los Ángeles y el Condado de Orange insistieron en que era un terremoto, según Los Angeles Times.
Este no es un incidente aislado. Sucede prácticamente todos los días:
Fuerte ruido escuchado en el centro de Missouri resulta ser un boom sónico
Las explosiones sónicas se pueden sentir a cientos de millas de distancia . Los aviones que vuelan desde lugares tan lejanos como Maryland han causado que se sientan ruidos en Nueva Jersey y Long Island. (¡Vea en un mapa lo lejos que están estos lugares el uno del otro!)
El ancho de la ‘alfombra’ de la pluma debajo del avión es de aproximadamente una milla por cada 1,000 pies de altitud. Un avión, por ejemplo, volando supersónico a 50,000 pies puede producir un cono sónico de aproximadamente 50 millas de ancho.
La intensidad máxima está directamente debajo de la aeronave, y disminuye a medida que aumenta la distancia lateral desde la ruta de vuelo hasta que deja de existir porque las ondas de choque se refractan lejos del suelo. La propagación lateral del brazo sónico depende solo de la altitud, la velocidad y la atmósfera, y es independiente de la forma, el tamaño y el peso del vehículo.
La dirección del viaje y la fuerza de las ondas de choque están influenciadas por el viento, la velocidad y la dirección, y por la temperatura y presión del aire.
Si el boom sónico es lo suficientemente grande y lo suficientemente cerca, puede romper ventanas y causar otros daños. Esa es la razón principal por la que a Concorde no se le permitieron sobrevuelos supersónicos sobre tierra. Eso limitó bastante la utilidad del Concorde al sector transatlántico, y eso también permitió que solo se cubriera aproximadamente la mitad de la distancia a velocidad supersónica.
La NASA explica el fenómeno de un boom sónico de la siguiente manera:
“A medida que los objetos viajan por el aire, las moléculas de aire son empujadas a un lado con gran fuerza y esto forma una onda de choque muy parecida a como un barco crea una onda de proa. Cuanto más grande y pesado es el avión, más aire desplaza.
La onda de choque resultante forma un cono de moléculas de aire a presión que se mueven hacia afuera y hacia atrás en todas las direcciones y se extienden hasta el suelo. A medida que el cono se extiende por el paisaje a lo largo de la ruta de vuelo, crean un boom sónico continuo a lo largo de todo el ancho de la base del cono. La fuerte liberación de presión, después de la acumulación de la onda de choque, se escucha como el boom sónico “.
Qué tan grande es un boom sónico y qué tan lejos puede viajar depende del tamaño de la aeronave y qué tan cerca del suelo esté, la NASA dice:
“Hay varios factores que pueden influir en los auges sónicos: peso, tamaño y forma de la aeronave o vehículo, más su altitud, actitud y trayectoria de vuelo, y condiciones climáticas o atmosféricas.
“Un avión más grande y pesado debe desplazar más aire y crear más elevación para sostener el vuelo, en comparación con los aviones pequeños y ligeros. Por lo tanto, crearán auges sónicos más fuertes y más fuertes que los de los aviones más pequeños y ligeros. Cuanto más grande y pesado sea el avión, más fuertes serán las ondas de choque “.
Si bien algunos pueden equiparar los auges sónicos con el sonido de grietas agudas, cuanto más lejos esté del avión, es más probable que escuche un sonido retumbante que puede sacudir los edificios.
El ingeniero aeroespacial de la NASA, Edward Haering, lo comparó con los rayos. Cuanto más cerca esté del rayo, más probable es que escuche un fuerte crujido. Cuanto más lejos esté, es más probable que escuche un ruido.
“Realmente puede sacudir la casa. Si tiene un edificio grande, la presión golpea la pared y la vibra, por lo que la habitación vibrará un poco ”, dijo Haering, quien trabaja en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California.
Los auges sónicos se producen cuando los aviones van más rápido que la velocidad del sonido. Son como una versión tridimensional de las olas en forma de V que se pueden ver a raíz de un bote a motor en movimiento.
En lugar de agua picada, el sonido sónico hace vibrar el aire y produce un sonido fuerte.
No es raro que los auges sónicos se confundan con terremotos. En febrero de 2014, los residentes a lo largo de la costa de Maryland en EE. UU. Se sorprendieron e informaron que los pisos temblaban y las puertas se sacudían. El boom coincidió con un vuelo de aviones supersónicos, un F-35C y un F / A-18, volando desde la estación aérea naval de Patuxent.
Los aviones civiles de hoy no superan la velocidad del sonido, por lo que cualquier explosión sónica vendría de un avión militar. Las aeronaves militares no vuelan de manera personal en el espacio aéreo civil; solo lo harían en un espacio aéreo militar restringido sobre el océano (pero tómelo con una pizca de sal).
La NASA dice que los auges sónicos se miden en libras por pie cuadrado de sobrepresión. Esta es la cantidad del aumento sobre la presión atmosférica normal que nos rodea (la NASA dice que los auges sónicos se miden en libras por pie cuadrado de sobrepresión. Esta es la cantidad del aumento sobre la presión atmosférica normal que nos rodea (2,116 psf / 14.7 psi / 1013 milibares / 29,92 pulgadas de mercurio / …). A una sobrepresión de una libra, no se esperaría daño a las estructuras. Los aviones supersónicos que vuelan a altitudes normales de operación producen sobrepresiones de 1 a 2 libras. Se puede esperar alguna reacción pública entre 1.5 y 2 libras Puede ocurrir un daño menor raro con una sobrepresión de 2 a 5 libras.
A medida que aumenta la sobrepresión, también aumenta la probabilidad de daño estructural y una reacción pública más fuerte. (Sin embargo, las pruebas han demostrado que las estructuras en buen estado no han sufrido daños por sobrepresiones de hasta 11 libras. Las explosiones sónicas producidas por aviones que vuelan supersónicos a altitudes de menos de 100 pies, creando una sobrepresión de entre 20 y 144 libras, han sido experimentadas por humanos sin lesiones)
Es por eso que los esfuerzos actuales de la NASA están dirigidos a la investigación sobre la reducción del boom sónico (Low Boom Flight) en aviones supersónicos de pasajeros. El Proyecto de Tecnología Supersónica Comercial de la NASA pidió a los equipos de la industria que envíen conceptos de diseño para un avión de prueba piloto que puede volar a velocidades supersónicas, creando un “latido” supersónico, un latido suave en lugar del boom disruptivo asociado actualmente con el vuelo supersónico.
La NASA se da cuenta de que sin vuelos terrestres permitidos a velocidad supersónica, el desarrollo de aviones comerciales supersónicos no será comercialmente factible.
La NASA comienza a trabajar para construir un avión de pasajeros supersónico más silencioso
