İçeriğe atla

Ses duvarı

FA-18 Hornet ses duvarını aşıyor (7 Temmuz 1999)

Ses duvarı (İngilizce: sound barrier veya sonic barrier), aerodinamik sürtünmedeki ani artış ve ses hızına yaklaşıldığında bir uçak veya başka bir nesnenin yaşadığı istenmeyen etkilerdendir. Uçak ses hızına yaklaşmaya başladığında, bu etkinin daha yüksek hızlara ulaşmayı çok zor veya imkânsız hale getiren bir engel oluşturduğu görülmüştür.[1] "Ses duvarı" terimi günümüzde hâlâ süpersonik hıza ulaşan uçakları ifade etmek için kullanılmaktadır.

20 °C (68 °F) kuru havada ses hızı saniyede 343 metredir (yaklaşık 767 m/h, 1234 km/h veya 1,125 ft/h). Terim, 2. Dünya Savaşı sırasında yüksek hızlı savaş uçağı pilotları daha fazla ivmeyi ve ses hızına yakın hızlarda uçuşu engelleyen bir takım olumsuz aerodinamik etkileri olan sıkıştırılabilirliğin etkilerini yaşadığında kullanıma girdi. Bu zorluklar daha yüksek hızlarda uçmanın önünde bir engel oluşturuyordu. 1947'de, özel tasarlanmış uçaklarda, ses hızında güvenli uçuşun mümkün olduğu ve böylece ses duvarının aşıldığı tespit edildi. 1950'lere gelindiğinde, savaş uçakları yeni tasarımları sayesinde rutin olarak ses hızına ve daha yüksek hızlara ulaşabildiler.

1/Sübsonik 2/Mach 1 3/Süpersonik 4/Şok dalgası

Tarihçe

Bullwhip veya stockwhip gibi bazı yaygın kamçılar sesten daha hızlı hareket edebilir; kamçı ucu ses hızını aşar ve aslında ses patlaması olan keskin bir çatlamaya neden olur.[2] Ayrıca 19. yüzyıldan sonra yapılan ateşli silahlar genellikle süpersonik namlu çıkış hızına sahiptir.[3]

Ses duvarı, ilk olarak 150 milyon yıl önce yaşayan canlılar tarafından aşılmış olabilir. Bazı paleobiyologlar, biyomekanik yeteneklerinin bilgisayar modellerine dayanarak, Brontosaurus, Apatosaurus ve Diplodocus gibi uzun kuyruklu dinozorların, kuyruklarını süpersonik hızlarda sallayabildiğini ve buna bağlı olarak bir çatlama sesi oluşturabildiklerini tahmin etmektedirler. Bu teorik bilgi tartışmalıdır.[4] Dünya atmosferine giren meteorlar ise her zaman olmasa da genellikle sesten daha hızlı düşer.[5]

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 19 Kasım 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2020. 
  2. ^ https://popsci.com.tr/ses-duvarini-asabilen-ilk-icat-nedir/ []
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 22 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 4 Mayıs 2020. 
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 14 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2020. 
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya". 13 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2020. 

Notlar

Ses duvarı konusunu daha iyi anlamak için ses hızı, süpersonik uçuşla ilgili bilgi için sonik patlama konusuna bakınız.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Uçak</span> Motorlu hava taşıtı

Uçak veya tayyare; hava akımının başta kanatlar olmak üzere kanat profilli parçaların alt ve üst yüzeyleri arasında basınç farkı oluşturması sayesinde havada tutunarak yükselebilen, uçma özellikli motorlu bir hava gemisi ve hava taşıtıdır. Pistonlu ya da jet motorlu, sabit kanatlı ve havadan ağır pek çok hava taşıtı uçak kategorisine dahildir. Günümüzde en temel uçak tipleri, yolcu uçağı, savaş uçağı, kargo uçağı olarak bilinirken, farklı coğrafi şartlara göre özelleştirmiş uçaklar da mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Mikoyan-Gureviç MiG-17</span>

MiG-17 Fresco, 1949 yılında Mikoyan Gurevich bürosu tarafından geliştirilen tek motorlu, subsonik ve tek kişilik bir uçaktır. MiG-15'in geliştirilmiş versiyonudur. Bu uçakla ilk kez AAM füzeleri kullanılmıştır. Ayrıca 70lerin başında ilk süpersonik savaş uçaklarının geliştirilmesine kadar ABD savaş uçakları için ciddi bir tehditti, ancak süpersonik uçakların servise girmesiyle birlikte teknolojik geçerliliklerini kaybetmişlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Roket</span> itiş için kullanılan pirokinetik motor; yanıcı silah için bkz. Q2037215

Roket bir uzay aracı, hava aracı, araç, atkı veya bombadır. Roket, roket motorundan itme gücü elde eder. Roket motoru egzozu tamamen roket içinde taşınan roket itici yakıtından oluşur. Roket motorları etki ve tepki ile çalışır ve sadece egzozlarını yüksek hızda ters yönde dışarı atarak roketleri ileri doğru iter ve bu nedenle uzay boşluğunda çalışabilir. Etimolojik kökeni İtalyancada "bobin" anlamına gelen rocchetto olup, silindirik şekil benzerliğinden ötürü modern anlamında sahiplenilen kelimenin kullanımı 20. yüzyıl başlarında savaş gemilerinin öz itmeli ateşleme mermilerine dayanmaktadır. Türk Dil Kurumuna göre Türkçeye Fransızca roquette kelimesinden geçmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kanat</span> hayvan ya da cansız bir objenin uçmasını sağlayan organ ya da parça

Kanat, uçma veya hareket etme amacıyla kullanılan ve genellikle kuşlar, böcekler veya uçaklar gibi hayvanlar veya araçlar tarafından kullanılan bir yapıdır. Kanatlar, aerodinamik prensiplere dayalı olarak tasarlanmış ve şekillendirilmiştir, böylece hava akışını kontrol ederek uçuş veya hareket sağlayabilirler. Kanat belli bir evrimsel ve biyolojik süreç sonrası oluşabilmesinin yanı sıra beşeri olarak da modellenebilip uçmak veya bir sıvı içerisinde hareket sağlamak için de özelleştirilebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Concorde</span> Yolcu uçağı olarak tasarlanmış hava taşıtı

Concorde, süpersonik yolcu uçağı olarak hazırlanmış bir hava taşıtı. Air France ve British Airways tarafından kullanılmış olup, 26 adet üretilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kanat profili</span>

Kanat profili veya aerofoil, kanat, yelken, dümen, pervane kanadı, rotor veya türbin gibi bir akışkan içindeki hareketi kaldırma kuvveti oluşturabilen nesnenin kesit şeklidir.

<span class="mw-page-title-main">Hücum açısı</span>

Hücum açısı aerodinamikte akış çizgileri ile kanat profilinin veter çizgisi arasında kalan açı. Hareket doğrultusu ile veter çizgisi arasında kalan açıdır.

<span class="mw-page-title-main">Prandtl-Glauert tekilliği</span>

Prandtl-Glauert tekilliği, atmosfer basıncındaki ani bir düşüşün oluşumu, ses hızında yol alan bir uçağın etrafını saran yoğunlaşma bulutunun görünür olmasının nedeni olarak kabul edilir. Bu aerodinamikteki matematiksel tekilliğin bir örneğidir.

<span class="mw-page-title-main">Aerodinamik</span> Fizik terimi ve bilim dalı

Aerodinamik, hareket eden katı kütlelerin havayla etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Aerodinamik sözcüğü Yunancadan gelmiş olup bu bilim dalı havanın hareketi ile ilgilidir. Parçalı olarak katı bir cisim ile irtibata geçmiş olması, havanın hareketi ve uçağın kanadı gibi, buna örnek olarak gösterilebilir. Aerodinamik akışkan dinamiği ve gaz dinamiğinin bir alt dalıdır ve aerodinamiğin birçok bakış açısı, teorisi bu alanlarda ortaktır. Aerodinamik genellikle gaz dinamiği için kullanılır; gaz dinamiğinin aerodinamikten farkı, tüm gazlar için çalışması ve aerodinamik gibi yalnızca hava ile sınırlanmamış olmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Bell X-1</span>

Bell X-1, orijinal adıyla XS-1, müşterek National Advisory Committee for Aeronautics (NACA)(en)-USAF süpersonik araştırma projesi ve bu proje dâhilinde ses hızını aşan ilk insanlı uçaktır. Genellikle gizli tutulan X-serisi uçakların ilkidir. II. Dünya Savaşı'nda Almanların savaş sonunda jet motorlu uçak geliştirmesi o yılların teknolojik rekabeti olan hava hız rekoru için ilham kaynağı olmuştur. Savaştan sonra bütün ülkeler artık klasik içten yanmalı motorun uçaklarda kullanılamayacağını anlamıştır. Bu doğrultuda ABD ses üstü hıza çıkılıp çıkılamayacağını araştırmak için X-1 projesini başlatmıştır. X-1 tam anlamıyla bir uçak değildir. Çünkü yerden havalanamazdı. X-1 USAF'a ait bir uçak tarafından gökyüzüne çıkarılır ve boşluğa bırakılırdı. Bir süre sonra pilot roketi ateşler ve deney başlamış olurdu. Deney başarısız olsaydı pilotu kabinden fırlatma sistemi olmadığından pilot ölecekti. Fakat X-1 ses hızını sorunsuz geçmiş ve süzülerek iniş yapmıştır. Aracın pilotu ses hızına yaklaşırken uçağın parçalanacak gibi titrediğini ses hızını geçince ise uçak uzaydaymış gibi kendini boşlukta hissettiğini söylemiştir. Böylece ABD ses hızının geçilebileceğini kanıtladığı gibi bunu başaran ilk ülke olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Tupolev Tu-144</span> dünyanın ilk sesüstü hızında yolcu taşıma uçağı

Tupolev Tu-144, SSCB'de Tupolev tasarım ofisinde, Alexei Tupolev yönetiminde tasarlanmış, dünyanın ilk süpersonik taşıma uçağı (SST).

<span class="mw-page-title-main">Süpersonik</span>

Süpersonik, ses hızının üzerinde olan hızları belirtmek amacıyla kullanılan terimdir. Bir yaklaşıma göre de 1,2 Mach'ın üzeridir. Deniz seviyesindeki havada sesin hızı yaklaşık olarak 340 m/s, 1.087 ft/s, 761 mph ya da 1.225 km/sa olarak kabul edilebilir. Ayrıca gövdesi ve motorları uzun süreli sesten hızlı uçuşa müsaade edebilecek özelliklerde olan uçaklara süpersonik uçaklar denir. Günümüz savaş uçaklarının büyük kısmı süpersonik uçaklardır. F-16 bunlara örnektir. Bloodhound SSC de bu tarz bir arabadır.

<span class="mw-page-title-main">Transonik hız</span>

Transonik, Aerodinamikte ses hızının hemen altında ve hemen üzerindeki hızları belirtmek amacıyla kullanılan terimdir. Ayrıca gövdesi ses duvarını aşabilecek kadar dayanıklı olan ve gerektiğinde ses duvarını aşabilen, ancak aslen sesten yavaş uçmak üzere tasarlanmış uçaklara transonik uçaklar denir. F-86 bunlara örnektir.

<span class="mw-page-title-main">Scramjet</span> jet motor türü

Scramjet bir ramjet çeşidi olup farklı olarak supersonik yanma odasına sahiptir. Havanın sıkıştırılarak alındığı, yakıtın yakıldığı yanma odası ve egzozun giriş hızından daha hızlı ayrıldığı lüleye (nozzle) sahiptir. Ticari jet motorları havanın motor içine alınıp sıkıştırılması için kompresör kullanır, daha sonra sprey halindeki yakıt sıkıştırılmış havayla birlikte ateşlenerek geriye doğru gider ve thrust oluşturur. Scramjet havayı sıkıştırmak için uçağın hızını kullanır, yani çok az hareketli parçaya ihtiyaç duymaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kritik Mach sayısı</span>

Aerodinamikte, bir hava taşıtının kritik Mach sayısı kanattaki küçük bir bölge üzerindeki akışın ses hızına ulaştığı en küçük mach sayısıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ekranoplan</span> deniz seviyesindeki muazzam kararsız bölgede yüksek hızlara ulaşabilen kargo aracı

Ekranoplan, ilk olarak Rusların Hazar Denizi'nde hızlı nakliyat yapabilmek amacıyla geliştirilen ve üretilen, deniz seviyesindeki muazzam kararsız bölgede yüksek hızlara ulaşabilen bir kargo aracıdır. Yüzeye yakın olan kanatları sayesinde fazladan bir kaldırma kuvveti oluşturur. Aracın deniz ile arasındaki mesafenin azalarak sürtünme kayıplarının en aza inmesi hedeflenmiştir. Ancak en büyük problem büyük dalgalar ve belirsiz hava koşulları olmuştur bu nedenle deniz seviyesinden en fazla 3 metre yükseklikte gidebilecek şekilde tasarlanmıştır. Aynı zamanda 5 metrelik dalga koşuluna kadar kalkış, istikrarlı “uçuş seyri” ve güvenli “iniş” yapabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Turbojet</span> jet motor türü

Turbojet, hava solumalı, havacılık sektöründe kullanımı olan bir jet motorudur. Motorun termodinamik çevrim patenti 19. yüzyılda Brayton tarafından alınmış olmasına rağmen, İngiltere'de Frank Whittle ve Almanya'da Hans von Ohain tarafından birbirinden bağımsız olarak 1930'lu yılların sonlarında çalışır prototipleri geliştirilmiştir. Günümüzde daha çok askerî uçaklarda ve süpersonik yani "ses üstü" hızlarda uçuş yapan hava taşıtlarında kullanılır. Geçmişte ise 70'li yıllardan 2003 yılına dek hizmet veren Concorde uçağı, turbojet kullanan ve seri üretimi yapılan yegane yolcu uçağı olmuştur. Turbojet motorlar, çok yüksek miktarda itiş gücü üretirler ve böylece çok kısa sürede ivmelenme sağlayarak monte edildiği uçağı ses üstü hızlara çıkartır. Ekstra hız ve ivme sağlamak için turbojet motorlara artyakıcılar eklenir.

<span class="mw-page-title-main">Yer sürati</span>

Yer sürati (GS), uçuştaki herhangi bir hava aracının yeryüzü üzerindeki izdüşümünün hızı. GS kısaltması İngilizce ground speed kavramının akronimidir. Havacılıkta yer süratinin hava sürati ile ilişkisinin anlaşılabilmesi için öncelikle şu süratlerin bilinmesi gerekir:

<span class="mw-page-title-main">Alan kuralı</span> tasarım tekniği

Transonik alan kuralı olarak da adlandırılan Whitcomb alan kuralı, bir uçağın transonik ve süpersonik hızlarda, özellikle Mach 0.75 ve 1.2 arasında sürüklenmesini azaltmak için kullanılan bir tasarım tekniğidir.

<span class="mw-page-title-main">Sonik patlama</span> ses hızı aşılması patlaması

Sonik patlama, bir nesne havada ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde oluşan şok dalgalarıyla ilişkilendirilen sestir. Sonik patlamalar, insan kulağına bir patlama ya da gök gürlemesi gibi gelen, muazzam miktarlarda ses enerjisi üretir. Ateşlenen bir merminin patlama sesi veya bir kamçının sesi küçük sonik patlamalar olarak sayılabilir.