"Бесшумное" "преодоление" звукового "барьера"

[Booker48]

Разрабатывается такое изделие, Локхид Мартин X-59 Quesst.
Предполагается с его помощью (на его основе) создать сверхзвуковой пассажирский лайнер. Как я понимаю, во многих странах мира (в США в том числе) полёты таких самолётов запрещены из-за громового удара, пугающего мирно пашущее население на земле. Я и сам помню своё счастливое детство летом в деревне, километрах в 10 от которой находился военный аэродром.
Тогда мне более старшие пацаны поясняли, что это самолёт разогнался и "преодолел звуковой барьер". Теперь я уже подрос и понимаю, что ничего он не преодолевает, а вот этот конус ударной волны (с самолётом в его вершине) тащится за самолётом во время полёта и когда достигает наблюдателя слушателя, находящегося на земле, барабанные перепонки последнего испытывают то, что мозг интерпретирует как взрыв небольшого ядерного боеприпаса.
Вопрос: а как вообще можно уменьшить интенсивность (или амплитуду?) этой ударной волны? Вроде пишут - за счёт геометрии пепелаца. Но как, Холмс?
Мне казалось, что эти характеристики зависят от скорости полёта и, вероятно, массы воздушного судна (ВС). В смысле, к геометрии ВС они отношения не имеют.
Но ожидается, что теперь этот звук будет напоминать скорее звук захлопываемой дверцы автомобиля.
Какой-то дасисфантастиш, нет?

[DimaM]

Booker48 в сообщении #1726256 писал(а):

Мне казалось, что эти характеристики зависят от скорости полёта и, вероятно, массы воздушного судна (ВС). В смысле, к геометрии ВС они отношения не имеют.

Чем меньше угол поворота потока, тем меньше амплитуда ударной волны. В пределе бесконечно тонкого стержня она будет практически нулевой.

[realeugene]

Ударная волна потому и ударная, что её ничто догнать не может. Угол её расхождения зависит только от числа Маха. Как инженеры собираются гасить ударную волну от носа самолёта - ну может быть увидим.

[Booker48]

DimaM в сообщении #1726258 писал(а):

В пределе бесконечно тонкого стержня она будет практически нулевой.

Т.е. у условного "Конкорда"/Ту-144 надо удлинить нос и что-то сделать (в пределе - убрать) с воздухозаборниками?

[sergey zhukov]

Booker48
Вероятно, добиваются такой геометрии самолета, которая создает множество более слабых ударных волн, следующих друг за другом, не дают им объединяться.

У тонкого конуса, кстати, только точка его вершины движется со сверхзвуковой скоростью, а боковые стенки конуса - с дозвуковой (нормальной к поверхности) скоростью. Так что, можно сказать, стенки конуса создают слабую ударную волну. Она больше в той части, где конус неизбежно кончается и переходит во что-то другое.

[DimaM]

Booker48 в сообщении #1726260 писал(а):

Т.е. у условного "Конкорда"/Ту-144 надо удлинить нос и что-то сделать (в пределе - убрать) с воздухозаборниками?

Примерно так. Вы на этот Х-59 поглядите: тонкий и вытянутый.

[Booker48]

DimaM в сообщении #1726263 писал(а):

Вы на этот Х-59 поглядите: тонкий и вытянутый.

Так-то да. Только туда ещё 150 пассажиров надо засунуть... Тонким он, боюсь, быть перестанет.
Но идея понятна.

[wrest]

Booker48 в сообщении #1726256 писал(а):

Вроде пишут - за счёт геометрии пепелаца. Но как, Холмс?

Есть такое "Правило площадей Уиткомба"
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1 ... 0%B5%D0%B9

Чем плавнее увеличивается/уменьшается эпюра поперченой площади самолёта, тем меньше будет удар, от того и нос длинный у этого X-59 Quesst

-- добавлено через 2 минуты --

Booker48 в сообщении #1726260 писал(а):

Т.е. у условного "Конкорда"/Ту-144 надо удлинить нос и что-то сделать (в пределе - убрать) с воздухозаборниками?

Да, например перенести воздухозаборники наверх (сделать их над крылом или над фюзеляжем, чтобы экранировалось и больше энергии звуковой уходило вверх чем вниз).

[DimaM]

Booker48 в сообщении #1726264 писал(а):

Только туда ещё 150 пассажиров надо засунуть...

То прожект на отдаленное будущее.
У этого и скорость запланирована всего М=1.6, а достигнуто, еяпп, в районе 1.1.

[sergey zhukov]

wrest в сообщении #1726266 писал(а):

Есть такое "Правило площадей Уиткомба"

Интуитивно это кажется верным: звуковые волны должны гораздо лучше излучаться телом переменного объема, чем телом только переменной формы (если под "телом" понимать сечение самолета неподвижной поскостью, когда самолет через нее пролетает).

[Booker48]

wrest в сообщении #1726266 писал(а):

Есть такое "Правило площадей Уиткомба"

По ссылке забавно подтверждается наблюдение Арнольда (закон?), что теоремы и законы носят имена не первооткрывателей. )))

Цитата:

Правило площадей было открыто Отто Френцелем в 1943 году во время изучения обтекания воздушным потоком стреловидного крыла и W-образного крыла, имевшего крайне высокое волновое сопротивление.

Цитата:

Уоллес Хейз — один из пионеров сверхзвуковых полётов — пришёл к формулированию правила площадей в своих публикациях, первой из которых была его диссертация, защищённая в Калифорнийском технологическом институте в 1947 году.

Цитата:

Ричард Уитком, именем которого правило площадей называется на Западе (Whitcomb area rule), самостоятельно открыл его в 1952 году, работая в исследовательском центре НАСА на авиабазе им. Лэнгли.