Jak se nadzvukové letadlo NASA dokáže vyhnout sonickému třesku?

Nadzvuková letecká doprava je příslibem rychlejšího cestování po světě, ale má velkou a hlasitou nevýhodu – zvukový třesk.

Nadzvuková letadla nesmějí létat nad pevninou, protože jejich zvuk je hlučný a rušivý. NASA již desítky let pracuje na návrhu letadla, které by se tomuto jevu vyhnulo a přitom stále letělo neuvěřitelnou rychlostí. Výsledkem je X-59.

Experimentální letadlo vyvinuté ve spolupráci s firmou Lockheed Martin by mělo dosáhnout 1,4násobku rychlosti zvuku ve vzduchu, tedy asi 1 490 kilometrů za hodinu – a to při velmi tichém provozu.

Co je to sonický třesk a jak vzniká?

Sonický třesk je zvuk podobný hromu, který vydává objekt pohybující se vzduchem (v tomto případě) rychleji, než je rychlost zvuku. Jedná se o velké uvolnění zvukové energie, a proto je hlasitý.

Nejsou to jen speciální letadla, která mohou takový třesk způsobit. Příkladem zvukového třesku je charakteristické praskání bucharu. Jen malý, protože špička bucharu nemá stejný moment jako proudový letoun.

Jakýkoli objekt pohybující se tekutinou by vytvářel tlakové vlny před sebou a za sebou. Vlny se šíří rychlostí zvuku. S rostoucí rychlostí letadla se tyto vlny mačkají, a když letadlo dosáhne rychlosti zvuku, spojí se v jedinou rázovou vlnu. Bum!

Když se letadlo pohybuje rychleji, než je rychlost zvuku, neustále vytváří zvukové rázy, při kterých se uvolňují tyto tlakové vlny. Jak si ale dokážete představit, pokud byste žili pod dráhou nadzvukového letadla, mohlo by to být dost hlasité a nepříjemné.

Jak se X-59 vyhýbá zvukovému třesku?

Vyhnout se sonickému třesku je otázkou přerušení tlakových vln – což se snadněji řekne, než udělá. Model X-59 je navržen právě k tomuto účelu.

Letadlo má délku 30,3 metru, ale třetina z ní připadá na jeho tenkou zúženou přední část. To je jeho tajemství. Je navržena tak, aby rozbíjela tlakové vlny a vytvořila tak letadlo, které může letět rychleji než zvuk bez hlasitých rázů.

Toto experimentální letadlo není předlohou pro budoucí nadzvukové dopravní prostředky pro cestující, ale taková konstrukce bude podkladem pro nadzvukové letadlo budoucnosti, podobně jako letadlo Bell X-1 poháněné raketovým motorem později podkladem pro vývoj Concordu.

Zdroj: Wikipedia, IFLScience, redakce