Быстрее пули: чему равна скорость звука и что понимают под сверхзвуком

Скорость звука, т.е. скорость, с которой звуковые волны двигаются по воздуху от источника, составляет 1191,6 км/ч. До конца Второй мировой ни один летательный аппарат на планете не мог преодолеть звуковой барьер, в том числе первый в мире реактивный боевой самолет Me.262. Однако в 1947 году пилот Чарльз Йегер совершил полет на ракетном Bell X-1 — аппарат развил скорость 1066 км/ч, которую сочли «сверхзвуковой».

Согласно NASA, сверхзвуковым скоростям присваивают т.н. числа Маха. 1 Мах равен скорости звука, 2 Маха — двум скоростям звука и так далее. Боевые самолеты, вроде F-15 Eagle, могут разгоняться примерно до 2,5 Махов. SR-71 Blackbird, самолет-разведчик эпохи холодной войны, мог набирать скорость более 3 Махов.

Если говорить о том, что нужно для того, чтобы развить подобную скорость, то секрет в хитрой аэродинамике и огромной мощности. Ме.262 работал на двух двигателях Jumo-004, которые совместно выдавали примерно 1 800 кг тяги. Для контекста, ракетный двигатель на Bell X-1 выдавал 2700 кгс.

Кроме того, важно учитывать сопротивление воздуха. Если выйти на улицу в спокойный денек, то можно подумать, что окружающий воздух — не такое уж и серьезное препятствие, но на больших скоростях он ничем не уступает кирпичной стене. Bell X-1 буквально «прорезал» воздушное пространство благодаря своей форме, похожей на патрон .50 калибра. Сочетание аэродинамической конструкции и мощного двигателя позволило аппарату пробить звуковой барьер.

Когда самолеты преодолевают звуковой барьер, наблюдатели на земле часто слышат громкий шум — его называют сверхзвуковым хлопком. Он происходит из-за того, что самолет, движущийся на огромной скорости, резко перемещает молекулы воздуха. И да, выстрелы из огнестрельного оружия создают шум по той же самой причине.