Представьте себе резкий, оглушительный хлопок или раскат грома, возникший буквально из ниоткуда. Именно такой эффект наблюдают люди, когда самолет преодолевает критическую отметку и перешает на сверхзвуковую скорость. Но что же на самом деле происходит в небе в этот момент?
Физика процесса довольно сурова. На привычной высоте полета (около 10–12 км) звуковые волны движутся со скоростью примерно 1195 км/ч. Когда самолет разгоняется до этой отметки, он достигает так называемого звукового барьера. В этот момент воздушные потоки перед носом лайнера перестают успевать «убегать» от него. Звуковые волны начинают накапливаться, создавая перед судном плотный слой сжатого воздуха — скачок уклотнения.
В момент преодоления барьера возникает звуковой удар. Он распространяется в виде конусообразной ударной волны. Когда эта волна проходит через точку, где находится наблюдатель, давление воздуха вокруг него резко и скачкообразно возрастает, что и воспринимается как взрывоподобный шум.
Почему же современные пассажирские лайнеры не летают так быстро? Ответ кроется не только в инженерных сложностях. Как отмечают эксперты Сибирского отделения Российской академии наук (РАН), нынешний предел для гражданской авиации составляет около 0,85 Маха. И дело не только в конструкции самих машин. Переход на сверхзвук влечет за собой тяжелые последствия: сопротивление воздуха резко возрастает, расход топлива увеличивается до колоссальных значений, а подъемная сила самолета заметно падает. Таким образом, экономика и физика пока удерживают авиацию в дозвуковом режиме.
