كل ما تريد معرفته عن ظاهرة اختراق حاجز الصوت بالطائرات

تعد ظاهرة اختراق حاجز الصوت هو حدّ فيزيائي ظاهري أو مرئي يعيق الأجسام الكبيرة من الوصول إلى السرعة الفوق صوتية، فعندما تطير الطائرة بسرعة تقترب من سرعة الصوت تنضغط جزيئات الهواء حول سطح الطائرة فتكون قابلة للانضغاط، إلى أن تصل سرعة الطائرة إلى سرعة الصوت فتتشكل الصدمة الموجية، والتي تكون على شكل دخان أبيض كثيف مخروطي الشكل لا يتجاوز سمكه سنتيمترات قليلة، الصوت عبارة عن موجات لها سرعة محددة، حيث تبلغ سرعة الموجات الصوتية 345 متر فى الثانية (حوالي 777 ميل فى الساعة).

ومع انخفاض درجات حرارة الجو تقل سرعة الموجات الصوتية أيضا، ولذلك تطير الطائرات على ارتفاع 35 ألف قدم، حيث تتوافر درجة الحرارة الملائمة (5.4 درجة مئوية تحت الصفر).

وتصل سرعة الصوت إلى 295 متر فى الثانية (660 ميل فى الساعة)، علما بأنه عند اختراق حاجز الصوت يحدث صوت عالى.

زيادة سرعة الطائرة لتصبح أكبر من سرعة صوتها فإنها تحدث صوت مزعج يسمى باختراق حاجز الصوت sonic booms وهذا الصوت هو تجمع الأمواج الصوتية التي تلحق بالطائرة، حيث تتحد كل الموجات الصوتية التي كانت تنطلق أمام الطائرة لتتجمع كلها مع بعضها البعض وتلحق بالطائرة.

والمشاهد ربما يرى الطائرة ولا يسمع شيئًا وفجأة يسمع صوت انفجار ضخم تهتز له المباني وينكسر زجاجها وهذا الصوت هو تجمع واتحاد الأمواج الصوتية التي تشكل موجة صوتية ذات سعة كبيرة جدًا تلحق بالطائرة وعند وصولها إلى سطح الأرض نسمع الصوت العالي الذي يشبه بصوت الانفجار، حيث يمكنك تخيل الأمر من خلال أن الأمواج الصوتية تلحق الطائرة فى شكل مخروط رأسه يتبع مسار الطائرة والصوت الذي نسمعه هو نهاية المخروط الذي يلامس الأرض ويتبع مسار الطائرة.

فعلى سبيل المثال تبلُغ سُرعة الصوت فى الهواء عند درجة الحرارة 15 درجة مئويّة 1225 كمساعة، ويطلق على تلك الظاهرة اختراق جدار الصوت.

وتحدث نتيجة لزيادة سرعة الطائرة حتى تصل الى سرعة الصوت او اعلى من سرعة الصوت.

وهناك طائرة واحدة مدنية فقط نجحت فى اختراق حاجز الصوت وهي طائرات الكونكورد حيث بلغت سرعتها ضعف سرعة الصوت وتم ايقاف تلك الطائرات من الخدمة.

وعندما تقترب سرعة الطائرة من سرعة الصوت فى الهواء (340م الثانية ) تبدأ الطائرة فى الأهتزاز والتأرجح وبزيادة سرعة الطائرة حتى تصل لسرعة الصوت يزداد الأهتزاز بدرجة خطيرة قد تؤدي إلى نزع أجنحتها، وما أن تزيد سرعتها عن سرعة الصوت يعود لها الأستقرار ويتوقف الاضطراب.