Äänivalli

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
F/A-18 Hornet etenee yliäänennopeudella. Pilvi muodostuu shokkiaallon alipaineen saadessa ilman kosteuden tiivistymään vesipisaroiksi (Prandtl-Glauertin singulariteetti).
Toinen F/A-18 Hornet yliäänennopeudella, tästä kuvasta näkyy hyvin shokkiaallon kartiomainen muoto.

Äänivalli on ilmiö, jota esiintyy, kun kiihdytetään lähelle äänen nopeutta. Nimitys tulee siitä, että tilanne voi tuntua kuljettajasta kuin hän olisi törmännyt näkymättömään esteeseen.

Yliäänipamaus on fysikaalinen ilmiö, jota kansanomaisesti kutsutaan usein äänivallin rikkoutumiseksi. Vastoin yleistä harhaluuloa ilmiö ei kuitenkaan johdu äänen nopeuden ylittymisestä vaan pikemminkin siitä, että kappale etenee yliäänennopeudella. Kun lentokoneen, luodin tai jonkin muun kappaleen nopeus on äänen nopeutta suurempi, sen ympärille muodostuu kartiomainen ääniaaltojen muodostama tihentymä, shokkiaalto. Ilmiö on luonteeltaan samankaltainen kuin veneen tai laivan keula-aalto. Kun shokkiaalto osuu havaitsijan korvaan, se kuullaan pamauksena, samalla tavoin laivan keula-aalto voidaan havaita sen osuessa rantakivikkoon.

Shokkiaalto muuttaa lentokoneen siiven painejakaumaa, jolloin koneen ohjattavuusominaisuudet muuttuvat merkittävästi. Kehitettäessä yhä nopeampia lentokoneita toisen maailmansodan aikana se oli merkittävä tekninen ongelma, jota kutsuttiin äänivalliksi (engl. Sound Barrier). Ongelmana oli sellaisen hävittäjälentokoneen suunnittelu, joka on ohjattavissa lennettäessä sekä pienillä nopeuksilla, transsoonisella nopeudella että yliääninopeudella. Kun yhdysvaltalainen lentäjä Chuck Yeager saavutti 14. lokakuuta 1947 X-1-koekoneella 1 127 kilometrin tuntinopeuden, "äänivalli" murtui, toisin sanoen pahimmat tekniset ongelmat saatiin ratkaistuksi. Äänivalli jäi kuitenkin käsitteenä elämään, ja sillä tarkoitetaan äänen nopeuden ylittymistä.

Äänen nopeus normaaliolosuhteissa merenpinnan tasolla 21 °C:n lämpötilassa on noin 344 m/s (1 238 km/h).

Autolla äänen nopeus ylitettiin ensimmäisen kerran lokakuussa 1997, kun Andy Green ajoi Thrust SSC -autolla 1 227 kilometrin tuntinopeudella.

videotiedosto
Multimedia-icon.svg
Avaruussukkulan yliäänipamaus

(tiedoston kuvaus)

ohje

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]