Chiến Đấu Cơ Có Tạo Vụ Nổ Siêu Thanh?

27 Tháng Bảy 20164:21 CH(Xem: 917)

Chiến đấu cơ có tạo vụ nổ siêu thanh?

blank

Các nhiếp ảnh gia và các nhóm quay phim đã ghi lại được khoảnh khắc bắt mắt khi chiếc phi cơ quân sự bay thấp và nhanh ở vận tốc hàng trăm dặm một giờ.

Khi đạt đến tốc độ cần thiết, chiếc phi cơ bắt đầu bị bao quanh bởi một khối bụi hơi nước, một đám mây khổng lồ.

Hình ảnh đó, người ta thường viết chú thích rất hấp dẫn, là một vụ nổ siêu thanh.

Thực ra, chú thích đó không đúng, hay ít nhất là không hoàn toàn đúng.

Những gì ta nhìn thấy chính là hiệu ứng vật lý xảy ra khi chiếc phi cơ di chuyển ở tốc độ gần bằng vận tốc âm thanh, chứ không phải là một vụ nổ siêu thanh.

Khi các mẫu thiết kế ngày càng trở nên tinh tế hơn, những chiếc máy bay ngày càng có dáng dấp khí động học hơn, chúng sẽ bay nhanh hơn và bắt đầu tác động nhiều hơn tới những vùng không khí xung quanh, điều không thể xảy ra với các trường hợp bay chậm và có thiết kế cồng kềnh trước kia.

Khi bay nhanh ở tầm thấp, lúc phi cơ chuẩn bị vượt qua tốc độ âm thanh thì sóng xung kích bí ẩn quanh phi cơ chính là bằng chứng cho thấy không khí bắt đầu chuyển động khác thường ở tốc độ đó.

Vậy những khối hơi nước hình nón bí ẩn đó có nghĩa là gì?

Rod Irvine, chủ tịch nhóm động lực học thuộc Hiệp hội Hàng không Hoàng gia, nói rằng những điều kiện tạo ra khối hơi nước hình nón đều là những điều kiện đưa đến việc vượt ngưỡng tốc độ âm thanh - nhưng những khối hơi nước hình nón thường được chụp tại thời điểm chiếc phi cơ di chuyển ở tốc độ gần đạt tốc độ âm thanh.

blank
Hiệu ứng hình nón thấy rõ nhất khi máy bay bay trong vùng trời có độ ẩm và nhiệt độ cao

Hình nón kỳ lạ

Khi phi cơ bay gần mặt đất thì bầu không khí đặc hơn, tạo nhiều ma sát, lực cản hơn. Tuy nhiên các phi công không được phép bay vượt quá tốc độ âm thanh khi bay trên đất liền.

"Bạn có thể làm thế khi trên biển," ông nói, "nhưng không được khi bay trên đất liền. Đó là một trong những điều khiến cho dự án Concorde bị ảnh hưởng, bởi sau khi Concorde được phát triển thì các quy định thay đổi, khiến cho việc bay nhanh hơn vận tốc âm thanh chỉ được thực hiện khi bay trên biển."

Ngoài ra, việc chụp được sóng xung kích, thứ sóng được tạo ra khi máy bay vượt qua tốc độ âm thanh, là điều cực kỳ khó - khó hơn rất nhiều so với việc nhìn hiện tượng này bằng mắt thường.

Ta cần phải dùng thiết bị đặc biệt mới có thể quan sát được hiện tượng này.

Khi chụp ảnh các mô hình khí động học di chuyển với tốc độ siêu thanh trong các đường hầm gió, giới khoa học thường sử dụng nhiều tấm gương để quan sát sự thay đổi của khúc xạ ánh sáng do sóng xung kích gây ra.

Sau đó, người ta dùng kỹ thuật ảnh Schlieren để ghi lại hình ảnh sóng xung kích được tạo ra quanh mô hình di chuyển trong đường hầm.

Trong các thử nghiệm, các mô hình di chuyển trong đường hầm gió không tạo ra khối hơi nước hình nón bao quanh như trong trường hợp bay thực tế, bởi vì không khí trong đường hầm đã được xử lý để loại bỏ hơi nước.

Khối hơi nước hình nón được tạo ra bởi sóng xung kích, và sóng xung kích thì được tạo ra khi máy bay tăng tốc.

blankSự thay đổi áp suất không khí khiến cho nhiệt độ giảm và làm hơi nước ngưng tụ

Sóng xung kích là hiệu ứng vật lý xảy ra khi máy bay di chuyển quá nhanh trong không khí.

Khi máy bay đạt vận tốc cần thiết, gần bằng tốc độ âm thanh (khoảng 1.234km/giờ) ở độ cao ngang với mực nước biển, sóng xung kích sẽ xuất hiện xung quanh máy bay.

Qua các sóng xung kích này, xuất hiện một sự "gián đoạn" của áp lực không khí và nhiệt độ quanh chiếc phi cơ. Hiện tượng này khiến không khí mất khả năng giữ nước và sự ngưng tụ bắt đầu xảy ra, tạo ra khối hơi nước hình nón xung quanh.

"Nếu bạn thấy một đám mây hơi nước hình nón tức là bạn đã nhìn thấy sóng xung kích, bởi vì đó là lúc bạn đã nhìn thấy sự thay đổi áp suất và nhiệt độ," Irvine nói.

Rất nhiều bức ảnh tuyệt đẹp từ hiện tượng này chụp các phi cơ của Hải quân Hoa Kỳ. Đó không phải là những bức ảnh tình cờ chụp được, bởi trong điều kiện không khí ấm, ẩm, sát với mặt biển thì hiện tượng này sẽ được nhìn thấy một cách rõ nét hơn.

Tuyệt chiêu từ màn biểu diễn

Đây là một trong số những chiêu mà chiến đấu cơ kiêm phi cơ ném bom F-A18/Hornet, loại phi cơ chính thường có trên các hạm đội hàng không mẫu hạm, thường biểu diễn.

Hornet cũng thường được đội bay Blue Angels của Hải quân Mỹ sử dụng.

blank
Khi máy bay phá vỡ vận tốc âm thanh, sóng xung kích rất khó nhìn thấy bằng mắt thường

Các phi công của Blue Angels rất siêu đẳng trong việc thực hiện màn trình diễn tạo ra những đám mây hơi nước hình nón.

Hơn nữa, họ thường trình diễn gần hàng không mẫu hạm hoặc ngoài khơi, và họ có các nhiếp ảnh gia Hải quân Hoa Kỳ dày dạn kinh nghiệm, những người có khả năng chụp được bức ảnh chỉ trong vài phần trăm giây khi chiến đấu cơ bay với vận tốc 960km/h. Ta không thể nào chụp được rõ nét như họ nếu chỉ dùng điện thoại di động.

Đám mây hơi nước hình nón thường gây ấn tượng mạnh mẽ nhất khi xuất hiện quanh các chuyến bay "transonic" - tức là bầu không khí xung quanh chiếc phi cơ di chuyển với vận tốc thay đổi, lúc nhanh hơn, lúc chậm hơn tốc độ âm thanh.

"Chiếc phi cơ không nhất thiết phải bay nhanh hơn tốc độ âm thanh, nhưng không khí xung quanh phần cánh máy bay được tăng tốc và tại thời điểm đó vượt qua tốc độ âm thanh," Irvine nói.

Rốt cuộc, ông nói, bạn cần phải có những điều kiện khí hậu phù hợp. Chẳng hạn như nếu phi cơ hoạt động từ một hàng không mẫu hạm trong bầu không khí ấm, ẩm, nhiều hơi nước thì hiện tượng đám mây hình nước dễ xuất hiện nhất.

Người chụp cũng phải là một tay máy có kinh nghiệm, biết rõ là mình sẽ chụp cảnh gì, vào thời điểm nào.

Thế là đủ để bạn ghi lại được vào ống kính hình ảnh đám mây hơi nước đầy kịch tính hình nón, điều mà nhiều người trong chúng ta trước nay vẫn tưởng là khoảnh khắc tuyệt đỉnh của một vụ nổ siêu thanh.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.
Theo BBC

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Sau 19 giờ bay trong capsule mang tên Dragon, được điều khiển gần như tự động hòa toàn, hai phi hành gia Doug Hurley và Bob Behnken đã cập vào Trạm Không gian Quốc tế (ISS) an toàn. Sự kiện này đã được đánh giá là bước ngoặt trong ngành hàng không vũ trụ của nhân loại vì nhiều lý do, và ý nghĩa chính trị, kinh tế của nó cũng rất lớn.
Khi một đại dịch nắm cổ thế giới, một người có thể được quên mất mối đe dọa khác với cách sống của loài người - sự trỗi dậy của robot. Dù đó là điều tốt hay không, robot sẽ thay thế nhiều người trong công việc của họ, các nhà phân tích nói, và sự bùng phát của virus corona đang đẩy nhanh quá trình này. "Mọi người thường nói rằng họ muốn có yếu tố con người trong các tương tác nhưng Covid-19 đã thay đổi điều đó", Martin Ford, một nhà tương lai học viết về cách robot sẽ được tích hợp vào nền kinh tế trong những thập kỷ tới.
Tàu hỏa đang là một trong những phương tiện giao thông quan trọng và ngày càng phát triển. Vậy ai là người đã có công phát minh ra tàu hoả? Vì sao có đá xung quanh đường ray xe lửa? Goerge Stephenson sinh ngày 9/6/1781 tại Northumberland, Anh trong một gia đình công nhân mỏ. Nhà nghèo, Stephenson không được đi học, cậu phải đi chăn bò, nhặt than để phụ giúp gia đình. Tuy vậy, cậu bé Stephenson sớm bộc lộ niềm đam mê với các loại máy móc, từ chiếc xe chở than đến các loại máy bơm nước tại mỏ than nơi bố cậu làm việc.
Không một máy bay hay trực thăng ở trên thế giới mà không qua những thử nghiệm ở trong ống gió (wind tunnel) trước khi được phép bay thật ngoài trời. Xe lửa cao tốc cũng được thử nghiệm qua ống gió để làm sao giảm bớt sức cản của không khí. Ống gió nhiều khi cũng được dùng để thử nghiệm xe hơi và nhà cao tầng. Thế thì ống gió là gì và áp dụng của nó ra sao?
Pioneer Personal Air Landing Vehicle (PAL-V) xe hơi bay đầu tiên trên thế giới. (Hình: Getty Images) MIAMI, Florida (NV) – Sau hơn một thế kỷ nghiên cứu và chế tạo, cuối cùng kiểu xe hơi có thể vừa chạy vừa bay đầu tiên trên thế giới cũng ra mắt tại Miami, tiểu bang Florida, Hoa Kỳ. Nhật báo Daily Mail có trụ sở ở London, Anh Quốc, vào ngày 3 Tháng Mười Hai cho biết kiểu xe bay này có tên gọi là Pioneer Personal Air Landing Vehicle (PAL-V) và nó hoàn toàn sử dụng xăng xe hơi bình thường như các kiểu xe hơi truyền thống khác. Cánh quạt nằm ở vị trí phía trên và phía sau của chiếc xe hơi có thể giúp chiếc xe bay lên tới độ cao 12,500 foot. Trên không kiểu xe này có thể bay với tốc độ lên tới 200 dặm một giờ, còn dưới đất nó có thể chạy với tốc độ lên tới 100 dặm một giờ.
Nhờ công nghệ, cuộc sống ngày nay của chúng ta khác rất nhiều so với thế kỷ trước. Dưới đây là những công nghệ của người Mỹ đã và đang làm thay đổi cuộc sống của con người.
Với tên lửa mặt trăng N1, Liên Xô đã thử nhưng thất bại. Chào mừng bạn đến với Apollo Week, nhân kỷ niệm 50 năm ngày diễn ra sứ mệnh Apollo 11, chúng ta sẽ nói về ý nghĩa của sự kiện này thời điểm hiện tại cũng như vai trò đóng góp đối với tương lai lĩnh vực thám hiểm không gian. Ngày 3/7/1969, chỉ 17 ngày trước khi Neil Armstrong và Buzz Aldrin đặt chân lên Mặt trăng, Liên Xô đã lần thứ hai bắn thử tên lửa mặt trăng của mình, có tên gọi N1. Không có thông báo chính thức nào về nhiệm vụ bí mật này nhưng trong những lần đi qua khu vực thử nghiệm của Liên Xô ở Tyuratam (Kazakhstan), các vệ tinh gián điệp Hoa Kỳ đã thoáng thấy 1 trong 2 bệ phóng của tên lửa mặt trăng bị tàn phá hoàn toàn.
Khoảng đầu tháng 06/2019, một số nguồn tin cho biết, bắt đầu từ năm 2020, NASA sẽ biến Trạm không gian quốc tế thành một địa diểm du lịch không gian và các hoạt động kinh doanh khác. Thực tế, NASA không hoàn toàn nắm quyền sở hữu ISS, và cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ hiện cũng không đủ khả năng để tự mình đưa phi hành gia lên quỹ đạo, nhưng điều đó cũng chẳng thể cản họ mở cửa trạm không gian để kinh doanh. Trong một thông báo, Giám đốc tài chính của NASA là Jeff DeWit cho biết các công ty kinh doanh và các phi hành gia tư nhân sẽ có thể tiếp cận ISS - một điều họ chưa từng làm trước đó.
một nhược điểm của việc em bé lớn lên trong môi trường nhân tạo là, kích thước cơ thể, nhất là não bộ có thể thay đổi vì không bị hạn chế bởi kích thước của xương chậu người mẹ. Không biết là loài người sẽ tiến hóa ra sao? Câu hỏi kế tiếp là, nếu không có việc “mang nặng đẻ đau,” mà chỉ theo dõi em bé phát triển trong “bịch nước ối” thì liệu tình mẫu tử có thay đổi hay không?
Đứng ở cuối đường băng của một trong những sân bay lớn nơi chiếc Airbus A380 có thể hoạt động, bạn sẽ nghe thấy có người nói, "Làm sao mà một thứ to lớn như thế bay lên không trung được?!" Đó chính là một vấn đề khác của chiếc máy bay khổng lồ này - và chúng ta sẽ tìm hiểu dưới đây xem làm thế nào để nó
Bảo Trợ