速度への魅力：音の壁を破る

概要

本記事では、人類がより高速な移動を達成するための歴史を探り、チャック・イェーガーが音の壁を破ったブレークスルーを達成するまでを紹介する。音爆の発生とその影響を軽減するための継続的な研究についても議論する。また、一部の動物が音爆を自分たちの利益に利用していることも紹介する。

最初の成功した飛行機飛行

より速く移動することへの欲求は、人類の進歩を推進する力となってきた。1903年にライト兄弟が初めて成功した飛行機飛行を達成したことで、より速い移動の新しい可能性が開かれた。しかし、パイロットたちはすぐに、乱気流や機体にかかる大きな力が彼らをさらなる加速から阻止していることに気づいた。

音の壁の破壊

1947年、アメリカの軍用パイロット、チャック・イェーガーは、ベルX-1航空機を時速1,127キロで飛行させ、音の壁を破ることに成功した。この業績は、人類の進歩における重要なマイルストーンであり、超音速飛行の道を開いた。

音爆とその影響

超音速飛行は、音の壁を伴う衝撃波を生成し、サンダーのような音を発生させる。音爆は、下にいる人や動物に苦痛を与えたり、建物を損壊させたりする可能性がある。世界中の科学者たちは、大気中を伝わる音爆の経路、着地点、および音量を予測するために音爆を研究している。これには、ナビエ・ストークス方程式を解いて、超音速飛行する航空機が通過する空気の圧力変化を求め、n波として知られる圧力シグネチャを生成することが含まれる。

音爆の影響を軽減する方法

これらの原理を使用したコンピュータモデルは、しばしば与えられた大気条件と飛行軌跡に対して音爆の位置と強度を予測することができる。超音速音爆がより静かなものになるように航空機を設計したり、衝撃波を拡散する方法を見つけたりする継続的な研究が行われている。

自然界における音爆の活用

陸上での超音速飛行は禁止されているが、一部の動物は音爆を自分たちの利益に活用している。ディプロドクスは、捕食者を威嚇するために1,200キロメートル毎時で尾を振ることができたかもしれない。エビも同様に、爪をパチンと鳴らすことで獲物を麻痺させたり殺したりすることができる。人間は速度において進歩を遂げたが、自然界はそれよりも先に存在していた。