كيف يحدث اختراق حاجز الصوت؟ وما هي مخاطره؟

لربما سمعتَ صوت هديرٍ هائل يُشبه انفجارًا هائلاً عند مرور طائرةٍ بسرعةٍ عالية.

هذا الصوت هو علامة على اختراق الطائرة لحاجز الصوت.

فما هو هذا الحاجز؟ ولماذا تُحدث الطائرات هذا الصوت عند اختراقه؟

حاجز الصوت هو ظاهرة فيزيائية تحدث عندما تتجاوز سرعة جسمٍ ما سرعةَ الصوت في الهواء.

تبلغ سرعة الصوت في الهواء عند مستوى سطح البحر حوالي 1235 كيلومترًا في الساعة.

عند هذه السرعة، تتكون موجاتٌ صوتيةٌ خلف أي جسم يتحرك بسرعة عالية، تُشبه موجات الماء خلف قارب يتحرك في الماء.

عند اختراق الطائرة لحاجز الصوت، تتراكم هذه الموجات الصوتية خلفها، مُشكلّةً موجةً صدميةً تُسمع كهديرٍ هائلٍ على الأرض.

يُشبه هذا الصوت صوت انفجارٍ أو رعدٍ قوي، ويُمكن أن يُسبب اهتزازًا في المباني والأشياء على الأرض.

لماذا تُحدث الطائرات هذا الصوت عند اختراقه؟

عندما تُحلق الطائرة بسرعةٍ عالية، تُدفع جزيئات الهواء أمامها بقوة.

وعندما تتجاوز سرعة الطائرة سرعة الصوت، لا تستطيع جزيئات الهواء أن تتحرك بعيدًا عن الطائرة بسرعةٍ كافية، ممّا يُسبب تراكمها خلف الطائرة وتكوين موجة الصدمة.

ما هي مخاطر اختراق حاجز الصوت؟

يمكن أن تُسبب موجة الصدمة الناتجة عن اختراق حاجز الصوت بعض المخاطر، مثل:

• إزعاج كبير للأشخاص على الأرض.
• ضررًا في المباني والأشياء.
• إجهادًا هيكليًا للطائرة.

ووفقا لمجلة بريتانيكا، إذا حلقت طائرة بسرعة تفوق سرعة الصوت على ارتفاع منخفض، فإنها يمكن أن تخلق موجات صدمية قوية بما يكفي لكسر الزجاج والتسبب في أضرار أخرى.

لذلك، غالبًا ما تقيد اللوائح الرحلات الجوية الأسرع من الصوت فوق المناطق المأهولة بالسكان لتقليل التأثير على المجتمعات.

لذلك، تُصمّم الطائرات الحديثة لتجنب اختراق حاجز الصوت بشكلٍ روتيني.

هل يمكن اختراق حاجز الصوت دون حدوث صوت هدير؟

نعم، يمكن اختراق حاجز الصوت دون حدوث صوت هدير هائل.

يُمكن تحقيق ذلك عن طريق تصميم الطائرة بشكل خاص لتقليل تكوين موجة الصدمة.