Bell X-1 quebra a barreira do som - História

Bell X-1 quebra a barreira do som - História

O piloto de testes americano, Capitão Charles Yaeger, quebrou a barreira do som em 14 de outubro de 1947. Yaeger pilotou um avião de teste Bell X-1 que caiu de um B-29 especialmente modificado. Yaeger atingiu uma velocidade de 670 milhas por hora a uma altitude de 42.000 pés.


Bell X-1: Eliminando a Besta Laranja que Rompeu a Barreira do Som

O primeiro Bell X-1, número de série. 46-062 — o avião-foguete que Chuck Yeager pilotou além de Mach 1 — repousa no Lago Seco Rogers no Deserto de Mojave.

Museu Nacional do Ar e do Espaço

O primeiro vôo supersônico não teria sido possível sem a ajuda de incontáveis ​​equipes de apoio, incluindo o homem que supervisionou o projeto e pilotou a nave-mãe B-29 do X-1.

Durante os últimos 70 anos, vários livros, artigos, documentários e filmes contaram a história de como o piloto da Força Aérea dos EUA, Chuck Yeager, quebrou a barreira do som em um Bell X-1 em 14 de outubro de 1947. Mas Yeager estava longe de estar sozinho em seu busca desse marco histórico. Muitos outros indivíduos que contribuíram para o sucesso do projeto passaram despercebidos pelo público em geral. Eles eram os engenheiros e mecânicos da Bell, a equipe de solo e os homens que carregaram aquela fera laranja para o céu. Sem eles, o mundo nunca teria ouvido falar de Yeager.

O primeiro avião de pesquisa movido a foguete da América, o X-1 foi projetado para empurrar os limites desconhecidos de voo em alta velocidade e altitude com uma estrutura soberbamente projetada e motores de foguete movidos a combustível líquido. Em março de 1945, as Forças Aéreas do Exército dos EUA contrataram a Bell e o Comitê Consultivo Nacional para a Aeronáutica (NACA) para desenvolver o XS-1 (sua designação original) e voar para cima e além da "barreira" transônica.

O enorme B-29 Superfortress era a única aeronave capaz de erguer um X-1 totalmente abastecido até sua altitude de lançamento de 25.000 pés. A Bell modificou extensivamente o número de série do Superfortress. 45-21800 para acomodar o X-1, removendo a antepara entre os compartimentos da bomba, as portas do compartimento e grandes seções da fuselagem para o nariz do foguete, asas, cauda alta e estabilizador. Remover tanto do casco do bombardeiro reduziu a integridade estrutural, então uma longarina de aço foi instalada através da linha central. Para eliminar o brilho da pele de alumínio polido e fornecer um ponto de referência altamente visível para o piloto X-1, todo o lado inferior do B-29 foi pintado de preto.

O avião-foguete, pintado de laranja brilhante internacional, foi pendurado em uma manilha de bomba D-4 padrão, que poderia ser liberada pelo copiloto do B-29. Uma escada retrátil permitiu ao piloto do X-1 descer e entrar na pequena escotilha de estibordo. Ele e o engenheiro de vôo foram protegidos do vento gelado de 250 nós por um escudo espesso.

Os primeiros testes foram conduzidos por pilotos e engenheiros da Bell no Pinecastle Army Air Field, na Flórida. Na primavera de 1946, todo o projeto foi transferido para o Muroc Army Air Field, no deserto de Mojave, na Califórnia. O lago Rogers Dry adjacente tinha 65 milhas quadradas de pistas naturais planas e muito espaço para pousos de emergência.

Em Pinecastle, um fosso foi cavado na rampa para o X-1 ser elevado ao bombardeiro, mas foi mal projetado. Após a mudança para Muroc, alguns engenheiros propuseram o uso de um guindaste pesado para içar o B-29 de 70.000 libras sobre o X-1. As cabeças mais sãs prevaleceram, no entanto, e um fosso melhorado foi cavado para o X-1.


Um X-1 é içado no compartimento de bombas do B-29. (NASA)

Bell e o NACA começaram voos de teste motorizados em Muroc no final de 1946. O NACA não tinha pressa e, no início de 1947, o X-1 tinha atingido apenas 0,84 Mach. Mas as Forças Aéreas do Exército queriam que isso fosse feito o mais rápido possível, a fim de obter vantagem sobre a União Soviética no desenvolvimento de aeronaves militares de alta velocidade. À medida que o programa se aproximava de seu objetivo, o piloto de teste chefe da Bell, Chalmers “Slick” Goodlin, encontrou golpes e perda de eficácia do elevador ao se aproximar de Mach 0,86. Goodlin supostamente exigiu um bônus salarial exorbitante para levar o X-1 além de Mach 1, levando a AAF a assumir oficialmente o projeto em 30 de junho de 1947.

Foi assim que o Major Robert L. Cardenas, chefe da seção de Teste de Bombardeiros da Base Técnica da AAF em Wright Field, em Ohio, foi chamado na frente do Coronel Albert Boyd, chefe do Teste de Voo. Cárdenas, agora com 98 anos, teve uma carreira excelente tanto no caqui do Exército quanto no azul da Força Aérea.

“O coronel Boyd disse:‘ Major, estamos assumindo o projeto da barreira do som do NACA ”, lembrou Cardenas. “Já selecionei o capitão Yeager como piloto, o tenente Bob Hoover como reserva e o capitão Jack Ridley como engenheiro de vôo e copiloto. 'Ele explicou que eu seria o comandante do B-29 e o responsável geral pelo projeto, e ele queria que ser feito 'progressivo e breve'. ”

Boyd, conhecido durante o Flight Test como um excelente piloto e líder, entregou a Cardenas uma nota escrita à mão. "Essa nota repetiu o que ele acabou de me dizer. As palavras-chave foram ‘progressivas’ e ‘breves’ ”.

Cardenas disse que conheceu Yeager, Hoover e Ridley, mas nunca trabalhou de perto com nenhum deles. “Chuck e Bob estavam na seção de lutadores, então não tivemos muito contato. Mas depois que voamos para Muroc nos demos bem. Hoover era um piloto excelente e Ridley era um cara muito legal, um dos melhores engenheiros de vôo que já conheci. ”

Sucesso de bilheteria de Philip Kaufman em 1983 A coisa certa, baseado no livro de Tom Wolfe, conta uma versão altamente apócrifa da saga da barreira do som. Cárdenas e o engenheiro da Bell, Dick Frost, nem mesmo são mencionados, enquanto Ridley é retratado como um ajudante descontraído e distribuidor de chicletes de Yeager. Mas a realidade é muito mais interessante. Jackie “Jack” Ridley foi um dos engenheiros mais brilhantes da Força Aérea em 1947. Ele foi um pupilo do brilhante aerodinamicista da Caltech Theodore von Kármán. Seu humor folclórico levou muitos a subestimar sua mente afiada como navalha. Yeager, que não tinha formação em engenharia, confiou muito em Ridley para entender os fatores aerodinâmicos envolvidos na quebra de Mach 1. Isso não apenas ajudou a garantir o sucesso, mas salvou a vida do piloto mais de uma vez. Frost foi o melhor engenheiro de Bell no X-1. Sua familiaridade inata com o avião-foguete e seus sistemas foi crucial para o sucesso do projeto.

“Jack Ridley era quase um irmão gêmeo de Dick Frost”, disse Cardenas. “Eles eram de origens diferentes, mas pareciam pensar exatamente da mesma forma. Frost cuidou de todo o hardware direto e modificações no X-1 depois que a Força Aérea assumiu. ”

De 6 de agosto a 12 de outubro, Cárdenas e sua equipe levaram Yeager e o X-1 para três voos não motorizados e oito motorizados, cada um se aproximando da meta de Mach 1. Os voos sempre foram feitos no início da manhã para que Yeager os fizesse não tinha o sol nos olhos quando pousou no leito do lago.


Yeager (à esquerda) e o engenheiro da Força Aérea, Capitão Jack Ridley, estão ao lado do 46-062, que o piloto chamou de & quotGlamorous Glennis & quot em homenagem a sua esposa. (Força aérea dos Estados Unidos)

Na noite anterior a cada voo, nitrogênio líquido, usado para acionar as bombas de combustível e controles do X-1, foi bombeado para os 14 tanques esféricos. Em seguida, a aeronave foi recuada para o fosso com formato especial. Cárdenas dirigiu o B-29 sobre o fosso, guiado por sinais do chefe da tripulação Jack Russell e da outra equipe de solo. Quando o compartimento de bombas estava diretamente sobre o avião X laranja, correias pesadas foram penduradas sob ele para içamento.

Russell era um mecânico qualificado e dedicado da Bell, responsável por manter o X-1 mantido e seu motor de foguete XLR11 em funcionamento. Em suma, ele se certificou de que o X-1 estava pronto para voar. “Sem Jack Russell, não teríamos chegado a Mach 1”, disse Cardenas.

Antes do amanhecer, o B-29 foi rebocado para a instalação de abastecimento, onde um caminhão-tanque modificado encheu o X-1 com 3.000 libras de oxigênio líquido e álcool etílico. O tempo era essencial, pois o LOX começou a evaporar imediatamente, formando uma camada de gelo na fuselagem. Enquanto Russell supervisionava o carregamento de combustível, Cárdenas e sua equipe realizaram a verificação pré-vôo e puxaram as hélices do B-29 antes de ligar os motores.

Cárdenas e o copiloto Ridley taxiaram o B-29 até a pista, com Yeager sentado em uma caixa de maçã vazia atrás do piloto. Cardenas disse que levantar o B-29 no ar com o X-1 de 13.000 libras a bordo foi uma operação delicada. “A barriga do X-1 pendia a menos de meio metro do chão”, explicou ele. “Eu só pude levantar a roda do nariz cerca de 20 centímetros da pista para não arranhar a cauda do X-1. Observei o horizonte pelo nariz. Era uma questão de sentir o ar e usar minha experiência para puxar o manche apenas o suficiente para gerar sustentação. ”

A 12.000 pés, Yeager, com Ridley atrás dele, rastejou pela escotilha até o compartimento de bombas despressurizado. A temperatura do ar estava bem abaixo de zero e a corrente de ar uivava no espaço confinado. Vestido apenas com um traje de vôo e jaqueta de couro, Yeager subiu na escada ajustada ao lado direito do compartimento de bombas, em seguida, esgueirou-se para dentro da escotilha do X-1 fora do B-29. Ridley permaneceu na escada enquanto a porta do X-1 era abaixada por outro tripulante. Ele ajudou Yeager a encaixá-lo no lugar.

As próximas etapas foram desconectar o X-1 da alimentação do B-29 e, em seguida, verificar se a bateria interna estava funcionando corretamente. Após uma verificação de rádio para conectar Yeager com a tripulação do B-29, o regulador de nitrogênio do primeiro estágio foi usado para pressurizar a LOX e os tanques de combustível.


A equipe X-1 incluía (da esquerda) Ed Swindell, Bob Hoover, Bob Cardenas, Yeager, Dick Frost e Ridley. (Centro de Teste de Voo da USAF)

Cardenas escalou o B-29 a 25.000 pés, mantendo-se perto o suficiente do Lago Seco Rogers para que Yeager pudesse pousar em segurança se o motor do foguete do X-1 falhasse. “Fiz uma longa curva até chegarmos a cerca de 40 milhas”, disse Cardenas. “Então eu abaixei o nariz do B-29 e avancei os aceleradores para 250 nós da velocidade indicada.”

Quando tudo estava pronto, Cárdenas começou sua contagem regressiva verbal de 10 a zero. “Eu levantei minha mão para Ridley se preparar. Quando cheguei a zero, deixei cair minha mão e ele puxou a alavanca de liberação. ”

Uma vez que Yeager estava livre do B-29, ele estava sozinho, exceto pelos dois aviões de perseguição Lockheed F-80, pilotados por Frost e Hoover. Frost voou em busca da queda inicial para o caso de algo dar errado, o que acontecia com frequência. Como piloto de testes experiente e um dos primeiros homens a pilotar o X-1, ele sabia como consertar ou lidar com a maioria dos problemas.

Hoover, hoje lembrado como um dos melhores pilotos da América, voou em perseguição cerca de 10 milhas à frente do B-29 para dar a Yeager um ponto de mira. Depois que as quatro câmaras do foguete do X-1 pegaram fogo, ele passou por Hoover como se ele estivesse parado.

Enquanto isso, Cárdenas e Ridley circulavam para pousar. “Assim que largamos Chuck, tudo o que pudemos fazer foi assistir seu rastro de fumaça branco riscando o céu azul”, disse Cardenas.

Todos os voos apresentavam desafios, e um quase terminou em desastre quando Ridley puxou o lançamento e o X-1 não conseguiu se soltar. Depois de conferenciar com o copiloto, Cárdenas disse a Yeager para jogar fora o combustível do X-1 e subir de volta para o B-29. “Ele só conseguia despejar cerca de metade do combustível”, lembrou Cardenas. “Tive de fazer uma aterrissagem quase perfeita de três pontos para evitar que o X-1 batesse no solo.”

Durante um voo, o para-brisa de Yeager congelou tanto que ele não podia ver, então Dick Frost o convenceu a pousar em segurança no leito do lago. O problema da cobertura persistiu até que o indispensável Jack Russell encontrou uma solução simples. Antes de cada voo, ele aplicou uma camada de xampu Drene na superfície interna do dossel. Resolveu o problema e eles continuaram a usá-lo mesmo depois que a Força Aérea encontrou um produto químico que custava US $ 18 a garrafa.

No sétimo vôo motorizado, no início de outubro, a equipe atingiu uma barreira real que ameaçava paralisar todo o programa.

“Chuck perdeu a eficácia do elevador na Mach 0,92”, explicou Cardenas. “Todos nós nos sentamos no hangar e conversamos sobre o que fazer. Frost disse: 'Bem, Bob, acho que a onda de choque está se aproximando da dobradiça do elevador e a apagando. Mas nós construímos o estabilizador horizontal para que ele pudesse ser destravado para ser levantado e abaixado. Posso colocá-lo no hangar e colocar uma engrenagem sem-fim vertical para operar com o sistema de nitrogênio. Isso permitiria a Chuck ajustá-lo durante o vôo. "Virei-me para Ridley e perguntei:" Jack, você acha que a cauda vai voar na primeira vez que Chuck tentar ajustá-lo durante o vôo? " não sei, Bob. '”

Isso colocou Cardenas, como gerente de projeto, em uma posição difícil. Ele teve que decidir se permitiria que Frost e Russell modificassem o estabilizador do X-1 e corressem o risco de rasgar a Mach 0,92. Se ele seguisse o protocolo normal, ele teria enviado o X-1 de volta ao Campo de Wright para uma análise estrutural completa por uma equipe de engenheiros da Bell e da Força Aérea. Isso levaria semanas. Mas ele tinha um ás na manga. “Recebi aquele bilhete do Coronel Boyd”, disse ele com um sorriso. “Ele queria que o projeto fosse 'breve'. Então eu disse a Dick: 'Leve para o hangar e faça'. Eu assumi a responsabilidade. Eu sabia que Dick e Jack fariam o seu melhor para fazer funcionar. ”

No vôo seguinte, quando Yeager se aproximou do Mach 0,92, as ondas de choque atingiram o elevador, tornando seus controles de inclinação inúteis. Mas a modificação maravilhosa de Dick Frost salvou o dia quando Yeager baixou o estabilizador dois graus e recuperou o controle. Em 0,94 Mach, o golpe cessou totalmente.

O objetivo final da equipe estava ao seu alcance, mas Cárdenas logo teve outra séria preocupação em sua mente. “Duas noites antes de tentarmos quebrar o Mach 1, recebi um telefonema de alguém. Eu não sei quem era, mas o interlocutor disse que Chuck bateu em uma cerca em seu cavalo no Pancho's [Clube de Equitação Happy Bottom de Pancho Barnes] e quebrou duas costelas. _ Eu sei o que ele tem que fazer, _ disse o interlocutor, _ e eu sei que você está no comando. Achei que você deveria saber. 'Daquele momento em diante, eu tinha muito em que pensar. Devo tirar Chuck do vôo e dar para Hoover? Bob era um piloto excelente, mas eu devia a ele deixá-lo fazer alguns voos motorizados antes de tentar tornar-se supersônico. Mas Boyd queria que fosse breve. Isso ficou na minha mente por dois dias. Se eu deixasse Chuck voar e algo acontecesse com ele, seria minha culpa. Meu pescoço estava esticado a uma milha. ”

Yeager não sabia que Cárdenas sabia sobre as costelas quebradas. “Chuck nunca disse nada”, lembrou Cárdenas, “e Hoover também ficou quieto”.

Havia pouca dúvida de que Yeager poderia fazer a tentativa Mach 1, mesmo com as costelas quebradas. Mas depois de subir no X-1, ele ainda teria que fechar e travar a escotilha, o que exigiria algum levantamento pesado e alavancagem.


Um segundo B-29 e um Lockheed F-80 acompanham a nave-mãe B-29 enquanto ela libera o X-1. (Força aérea dos Estados Unidos)

Jack Ridley encontrou uma solução simples, usando um cabo de vassoura. Isso se tornou uma das lendas que cercam a história do X-1. No A coisa certa, Ridley corta um pedaço da vassoura que está sendo usada por Russell.

“A parte do filme em que Ridley corta a vassoura de Jack Russell é enganosa”, comentou Cardenas. “Russell estava encarregado de manter o X-1 mantido. E isso também significava mantê-lo limpo. Ele era fanático por manter a areia e a poeira longe do hangar. Ele estava constantemente varrendo e limpando. Esse X-1 era seu bebê. Mas no filme seu papel real nem é mencionado. ”

Na noite de 13 de outubro, Cárdenas, tendo pesado todos os fatores para sucesso ou fracasso, decidiu deixar Yeager tentar quebrar Mach 1. Mas a tensão entre o pessoal da Força Aérea, os cientistas do NACA e os engenheiros da Bell era palpável. A manhã de 14 de outubro não foi diferente da rotina que começou em Pinecastle quase dois anos antes, com uma grande exceção.

“Eu estava passando por nossa verificação pré-vôo de costume quando um F-80 pousou na base”, lembrou Cardenas. “Eu fui ver quem era. Desce o Coronel Kendall Paul, um dos deputados de Boyd. Perguntei o que ele estava fazendo lá e ele disse: ‘Bob, estou aqui para ser seu copiloto hoje’. Soube imediatamente que, de alguma forma, Boyd tinha descoberto sobre as costelas quebradas de Chuck. Ele enviou Paul para ser aquele que realmente largou o X-1. Boyd sabia que meu pescoço estava esticado a um quilômetro e meio. Ele assumiu a responsabilidade. Esse é o tipo de líder que ele era. Ele apoiou seus homens. "

Cardenas e sua tripulação carregaram o X-1 a 25.000 pés. O coronel Paul puxou o lançamento e o avião-foguete caiu livre.

Naquele dia, o céu sobre Muroc foi abalado por um estrondo sônico. “Ouvimos dizer que seu medidor de Mach havia flutuado em Mach 1,06”, disse Cardenas. “Chuck quebrou a barreira e isso foi ótimo, mas ele era apenas um homem em uma grande equipe. Chuck foi quem fez isso, mas ele estava longe de estar sozinho no céu. ”

Hoje, o céu sobre o Centro de Testes da Força Aérea na Base Aérea Edwards ecoa com os sons de aeronaves militares e de pesquisa avançadas. O leito do lago ainda serve como campo de aviação, marcado por longas filas de pistas e áreas de táxi. O fosso especial para o X-1 ainda está lá, um estranho resquício de uma era desaparecida. Mas os homens que deram o primeiro salto para a era supersônica já morreram. Jack Ridley morreu em um acidente de avião no Japão em 1957. Hoje o Centro de Controle da Missão de Edwards é nomeado em sua homenagem. Dick Frost desenvolveu sistemas de escape e outras aeronaves de alta velocidade. Ele morreu em 1996. Jack Russell morreu em 1997. Além de Chuck Yeager, apenas Bob Cardenas, agora um general de brigada aposentado que vive em San Diego, carrega a tocha da primeira incursão da humanidade no reino supersônico.

O colaborador frequente Mark Carlson é o autor de Voar no cinema: um século de aviação no cinema 1912-2012 e O Esquadrão Perdido dos Fuzileiros Navais: A Odisséia do VMF-422. Leitura adicional: Bell X-1, por Peter Davies Voo supersônico: quebrando a barreira do som e mais além, por Richard P. Hallion e Perseguindo o Demônio, por Dan Hampton.

Este recurso apareceu originalmente na edição de maio de 2019 de História da aviação. Inscreva-se aqui!


Bell X-1

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Bell X-1, também chamado X-1, Avião de pesquisa supersônico movido a foguete dos EUA construído pela Bell Aircraft Corporation, a primeira aeronave a exceder a velocidade do som em vôo nivelado. Em 14 de outubro de 1947, um X-1 lançado do compartimento de bombas de um bombardeiro B-29 e pilotado pelo Capitão da Força Aérea dos EUA, Chuck Yeager, sobre o deserto de Mojave, na Califórnia, quebrou a barreira do som de 1.066 km (662 milhas) por hora em uma altitude de 13.000 metros (43.000 pés) e atingiu uma velocidade máxima de 1.126 km (700 milhas) por hora, ou Mach 1,06.

Projetado exclusivamente para pesquisa, o X-1 tinha asas finas e não inclinadas e uma fuselagem modelada a partir de uma bala de 0,50 polegadas. Seu comprimento era de 9,4 metros (31 pés) e sua envergadura de 8,5 metros (28 pés). Era movido por um motor de foguete de combustível líquido projetado, construído e testado pelo engenheiro americano James Hart Wyld. A experiência adquirida nos testes do X-1 levou ao desenvolvimento do avião-foguete X-15.

A aeronave recorde pilotada por Yeager agora reside no Museu Nacional do Ar e Espaço do Smithsonian Institution em Washington, D.C.

Os Editores da Enciclopédia Britânica Este artigo foi revisado e atualizado mais recentemente por Amy Tikkanen, Gerente de Correções.


Bell X-1 quebra a barreira do som - História

Um contrato foi logo concedido à Bell para a construção de três aeronaves XS-1 (supersônica experimental - 1), embora a parte 'S' da designação tenha sido posteriormente descartada. A fuselagem foi modelada após uma bala de calibre .50 para reduzir o arrasto. O formato corpulento também forneceu um volume interno significativo para um potente motor de foguete, combustível e equipamento de coleta de dados.

Embora o X-1 tenha sido originalmente projetado para decolagens convencionais, todos os voos, exceto um, foram realizados por um avião-mãe B-29 ou B-50 Superfortress. O X-1 foi elevado a uma altitude de 20.000 pés (6.100 m) antes de ser liberado para acender seus motores de foguete. Essa técnica foi vantajosa, pois melhorou a segurança nas operações em solo e também aumentou muito o desempenho da aeronave.

O programa de teste de voo começou com alguns planadores de teste e voos motorizados, mas o voo mais importante do X-1 veio em 14 de outubro de 1947. Foi nessa data que o Capitão Charles Yeager se tornou o primeiro piloto a quebrar a "barreira do som "quando ele atingiu Mach 1,06 a 43.000 pés (13.120 m) sobre o deserto de Mojave perto do Lago seco de Muroc, Califórnia. Poucos dias depois, o X-1-1 também estabeleceu um recorde de altitude ao atingir 71.900 pés (21.935 m).

Após a perda do X-1-3 em um acidente terrestre, a NASA encomendou mais três exemplos chamados de X-1A, X-1B e X-1D para explorar o voo em Mach 2. Chuck Yeager estabeleceu um novo recorde de velocidade de Mach 2,44 a bordo do X-1A em 1953, mas tanto este modelo quanto o X-1D foram perdidos após explosões de propulsão. Apesar desses perigos, o X-1-2 foi reconstruído como o X-1E para conduzir mais experimentos em Mach 2 e além. Este modelo tornou-se um dos voos mais rápidos e mais altos da série, graças ao seu peso e arrasto reduzidos.

O programa X-1 foi concluído em 1958, mas seu impacto na história da aviação é considerável. Os três modelos X-1 sobreviventes, incluindo o histórico X-1-1, foram preservados em locais por todo o país.

Dados abaixo para X-1-1
Última modificação em 27 de setembro de 2009


Como o trabalho em equipe ajudou o X-1 a quebrar a barreira do som

Setenta e um anos atrás, em 14 de outubro de 1947, o Capitão da Força Aérea do Exército dos EUA, Chuck Yeager, pilotou o foguete Bell X-1 no primeiro vôo bem-sucedido da história além de Mach 1. Ele quebrou a chamada barreira do som, mas muitos outras paredes foram demolidas para levá-lo até lá.

Metas pós-segunda guerra mundial

Perto do final da Segunda Guerra Mundial, os caças movidos a hélice estavam atingindo o máximo em velocidades acima de 650 km / h. Os jatos os deixaram para trás e ficou claro que a velocidade do som (750 mph ao nível do mar) estava ao seu alcance. No entanto, havia um problema: a ferramenta essencial de coleta de dados dos aerodinâmicos, o túnel de vento, não estava à altura. Não havia nenhum que pudesse empurrar o ar além da velocidade do som de forma prática. Enquanto a maioria dos engenheiros zombava da ideia de uma chamada barreira de som, estava claro que o vôo supersônico tinha desafios desconhecidos e projetar para eles era assustador.

Em 1944, os líderes da principal agência de pesquisa aeronáutica da América, o Comitê Consultivo Nacional para a Aeronáutica (NACA, predecessor da NASA) pensaram que os túneis de vento supersônicos teriam que esperar. Era hora de saltar à frente e desenvolver aviões usados ​​expressamente para pesquisar o novo reino de Mach 1. A Marinha e o Exército, buscando garantir o domínio no ar pós-Segunda Guerra Mundial, concordaram.

Por carta, o NACA não poderia construir aviões. Desde a sua fundação em 1917, esteve envolvida na investigação aeronáutica utilizando aeronaves prontas para o uso, túneis de vento e outros meios para o avanço da arte e da ciência da aviação. Os militares também tinham seus braços de pesquisa, incluindo o Bureau de Aeronáutica da Marinha e o Comando de Material da Força Aérea, e queriam uma mão mais forte no desenvolvimento de novas aeronaves. Em 1944, todos eles combinaram forças pela primeira vez e procuraram várias empresas americanas para projetar, construir e testar um avião de pesquisa supersônico. Foi uma aliança única e teve um início difícil.

A Bell Aircraft no estado de Nova York assinou um contrato com a Força Aérea e o NACA para o MX-653 com propulsão de foguete do tamanho de um caça. A Marinha permaneceu a bordo, mas partiu em outra direção com alguns projetos de aeronaves Douglas a jato. Os motores de foguete foram escolhidos para o MX-653 porque produziam mais empuxo do que os jatos. A desvantagem é que eles esgotaram o suprimento de combustível em cerca de 10 minutos. Logo ficou claro que o conceito original do avião decolando do solo e subindo ao seu nível de vôo ideal a 30.000 pés não deixaria energia suficiente para se tornar supersônico. Tudo o que alguém queria era uns bons dois minutos de vôo nivelado para chegar a Mach 1 (mergulhar para ganhar velocidade era como trapacear). Portanto, esse plano foi descartado em favor da sugestão de Bell de usar um B-29 modificado para transportar o avião em sua barriga a cerca de 20.000 pés, onde seria lançado e estaria em seu alegre caminho para o desconhecido. O vôo terminaria com um deslize de volta para a pista.

O MX-653 foi projetado com contribuições consideráveis ​​do NACA, nem sempre bem recebido pela Bell. Houve disputas sobre supervisão, cujos pilotos - Bell ou NACA - pilotariam o avião e onde o avião deveria ser testado (o NACA queria voar em sua base em Langley, Virgínia).

Passos Finais

Quando o avião estava quase pronto em novembro de 1945, a Força Aérea, com paternal firmeza, estabeleceu a lei para manter as coisas em movimento. Também designou o plano XS-1 (para Experimental Supersonic-1). E por falar nisso, outro XS-1 também deveria ser feito (usando asas mais grossas), e assim que eles estivessem voando, outro.

Em dezembro de 1945, o XS-1 # 1 estava pronto para voar. O NACA perdeu sua batalha por território por causa do clima de inverno desagradável da Virgínia. Para manter o programa em andamento, voos de teste de planador começaram em janeiro na Base Aérea de Pinecastle, Flórida, com um piloto Bell nos controles. Nesse ínterim, planos estavam em andamento para transferir tudo para o posto avançado isolado da Força Aérea no deserto ao norte de LA, a Base Aérea de Muroc. O grupo NACA não gostou. Eles teriam que se mudar completamente e se estabelecer. Ah bem.

Em junho de 1946, a Força Aérea queria resolver esse negócio de barreira do som e passar para voos mais altos e mais rápidos. Ele definiu um plano - a Força Aérea colocaria o XS-1 # 1 na pista rápida para Mach 1 usando um de seus pilotos, enquanto o NACA pode usar o XS-1 # 2 para continuar os voos de pesquisa em seu próprio ritmo glacial usando os pilotos NACA .

Depois de mais 12 voos de teste com o piloto da Bell, Slick Goodlin, o XS-1 # 1 é entregue ao capitão Yeager, de 24 anos, em 6 de agosto de 1947. Ele derruba Mach 1 em seu 13º voo (incluindo um voo em XS- 1 # 2).

Um legado de trabalho em equipe

O programa XS-1 involuntariamente realizou muito mais do que seu objetivo supersônico. Ele reuniu o melhor na comunidade científica da aviação, os militares e a indústria pela primeira vez para perseguir uma missão comum em um reino desconhecido de vôo. Os egos em guerra e as guerras territoriais foram finalmente resolvidos quando os jogadores foram forçados a trabalhar juntos e formar uma nova comunidade na Base Aérea de Muroc. Só então Muroc floresceu como um santuário para engenheiros brilhantes e pilotos desajustados com o material certo. Renomeado Edwards Air Force Base, é o lugar indisciplinado que influenciou quase todos os aspectos da aviação (na Terra e em outros mundos) desde então.

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* Este artigo foi publicado originalmente na edição de setembro / outubro de 2017 da Aloft e foi atualizado para distribuição digital.


História de Mach 1: 73 anos atrás & # 8211 Yeager rompe a barreira do som

Em 10 de junho de 1948, a Força Aérea dos EUA confirmado que o capitão Chuck Yeager tinha atingido repetidamente velocidades supersônicas no Bell X-1.

Fundo

Mas estava ligado 14 de outubro de 1947, aquele Chuck Yeager, agora com 97 e um brigadeiro-general (aposentado), na realidade quebrou a barreira do som pela primeira vez.

Eu o conheci em seu 50º aniversário daquela data anterior em Washington DC, em 14 de outubro de 1997 & # 8212 quando se aposentou como consultor militar e mais uma vez quebrou a barreira do som, desta vez em um F-15.

Foi nessa ocasião, em 1997, que ele falava no Smithsonian Air and Space Museum. Ele nos contou como fez isso, na sala ao lado da galeria onde o Bell X-1 o avião-foguete está pendurado. Este é um homem com & # 8220The Right Stuff. & # 8221 De fato, você viu suas façanhas no filme com esse nome.

Yeager em um F-15, 1997

[ Gravei o seguinte no escuro da última fileira de um IMAX Theatre no Smithsonian Air & amp Space Museum no evento de 1997, digitando em meu palmtop Psion. A transcrição é um pouco grosseira e não entendi todas as partes técnicas. Ele é incrivelmente afiado para & # 8216apenas & # 8217 ter um ensino médio. Ele tem uma predileção por linguagem & # 8220colorful & # 8221. ]

Yeager atinge Mach 1

Bell X-1 no Smithsonian Air & amp Space Museum

& # 8220Na manhã, antes desta palestra, eles me colocaram em um selecionador de cereja e me içaram até o X-1. Foi assustador? Caramba, normalmente eu entrava nele vários quilômetros no ar. 48 anos atrás foi o último vôo do X-1. Quando entrei hoje, encontrei uma moeda de 1950 no chão.

& # 8220Em 1942-3, o Major Cocher em Wright Field concebeu a ideia do vôo supersônico como eles estavam a 60-80% de Mach. O NACA, o predecessor da NASA, controlava todos os voos de pesquisa. Em 1944, a Army Air Corp contratou dois X-1s da Bell Aircraft Company.

& # 8220Estes foram pilotados por pilotos da Bell. Slick Goodwin negociou um bônus de $ 150.000 por 1,1 Mach. Antes disso, ele havia recebido apenas US $ 10 mil por Mach 0,8 para a Fase 1. Mas o Exército estava gastando apenas US $ 3 milhões em todo o programa. Wright Field ofereceu testadores militares, como eu, gratuitamente. '& # 8221

Pós-Segunda Guerra Mundial

& # 8220 Voltei da guerra em janeiro de 1945 e me formei em agosto. De 120 pilotos, eu, um piloto de manutenção, fui a primeira escolha. Em Muroc [Base da Força Aérea], o X-1 usou oxigênio líquido (LOX) para um vôo de 2,5 minutos. Fui lançado de um B29 de 25-26K pés de altura. Havia 5K libras. de nitrogênio líquido para lançar para pressurizar a LOX e água-álcool. Sabíamos sobre a turbulência subsônica do P51, P80 e P84 na Guerra. Consequentemente [e ele usou `conseqüentemente & # 8217 em quase todas as outras sentenças], o motorista do B29 nos levou até 10K pés, então eu subi. & # 8221

Eu perguntei a ele depois se era verdade o que vimos no filme & # 8220The Right Stuff & # 8221 que antes do vôo ele caiu do cavalo e quebrou algumas costelas.

& # 8220Não, isso seria crueldade com os animais! Na verdade, o cavalo bateu em uma cerca, & # 8221 ele disse.

& # 8220A Avião de busca B80 seguido. Demos um mergulho no B29 a 240 mph. Havia quatro interruptores para acender cada um dos quatro motores. Está muito escuro embaixo do avião, então muito claro depois que lancei e saí de debaixo do B29.

& # 8220Fizemos nove voos primeiro. Mas o 7º vôo foi 0,94 Mach e o avião estava subindo. Você diz algo a alguém com bastante frequência e começa a acreditar em si mesmo. Eu rolaria para 2Gs (gravidade) porque a eficácia do elevador estava sendo perdida enquanto a onda de choque estava voltando, mas eu não conseguia virar. Então, no estabilizador horizontal, colocamos um pouco de óleo 3 em 1 [e desenvolvemos a cauda de vôo & # 8220 & # 8221]. O medidor de Mach vai apenas para 1.0 Mach, mas o buffeting parou em 1.07 Mach. Isso foi em 14 de outubro. Em 18 de setembro, a Força Aérea do Exército tornou-se a Força Aérea dos EUA. & # 8221

Deve ir mais rápido

& # 8220Agora, isso abriu a caixa de Pandora & # 8217s. Tínhamos que atingir Mach 2. Eu voei com muitos motores GE e estou feliz por eles patrocinarem essas palestras para que você possa ver como seus impostos são gastos. Não me importei que meu vôo foi [anteriormente] `classificado & # 8217 porque estávamos alimentando informações na pesquisa em que adicionamos uma cauda voadora em vez de um estabilizador horizontal fixo. [Isso ajudou o esforço do avião de guerra], F86 vs. MiGs foram melhores porque derrubamos 10 para 1 na Coréia. Oferecemos US $ 100 mil e cidadania americana para um MiG e um tenente norte-coreano levou um. Os franceses, britânicos e soviéticos levaram 5 anos para descobrir [a cauda voadora].

& # 8220Havia o X-1, X-2, X-3, X-4, X-15, que eram datas de contrato, mas o X-4 era o mais avançado da Northrop. O DH108 foi para Mach 0,94, mas se você não recuasse quando ele se inclinou, guinchou e rolou & # 8230, ele iria divergir.

& # 8220A agulha X-3 mergulharia a 1,06, mas era instável. The X-5 was the first sweep wing that went into the F111. We could sweep 20-60 degrees.”

Yeager Hits Mach 2

“The X-1A used hydrogen peroxide for steam to drive the LOX. It weighed not 12K lbs. loaded/6K lbs. empty, but 15K lbs. loaded/5K lbs. empty and could go 4 minutes [not 2.5 minutes].

“On the first of November 1953, I did the first flight, shortly after 50th anniversary (Dec 17) of Wright Brothers’ flight… 4.5 minutes of flight after being launched from B50, 3 engines at 36K feet. We’d go to 60K feet at 1.5 Mach. Bell engineers suspected at 2.3 Mach, it would go ‘squirrelly’ because the shock wave would hit the stabilizer. On the 4th flight: 0.8 Mach at 45K feet and the pressure suit’s faceplate would fog up and I couldn’t see anything.

“I was sitting in front of the frozen gas and we didn’t do anything to heat the cabin. I’d ‘push over’ At 60k feet and I was getting level at 80K feed and I was doing 31 miles per minute. I hit 2.3 Mach and it yawed to the left. At 40 degree, I was at full right rudder, 3 Gs. Now I was revolving twice a second [out of control]. I was hitting high Gs and was disoriented. I think my helmet hit the canopy. I turned up the rheostat to defog the flight suit faceplate.

“At 25K feet I pulled out 60 miles away from the base. All in 51 seconds. Here’s the [now declassified] transcript with some West Virginian colloquialisms. [ He showed it along with and a short film of his revolutions before the camera broke loose. ]

“On December 12, before the flight at 4:30 AM that morning I went duck hunting. I got home afterward and my wife Glennis [for which the X-1 is named ‘Glamorous Glennis’] saw my bloodshot eyes from pulling Gs and she said, ‘What happened to you?’ At 5 PM that day I gave a talk at the Army-Navy Club and got home at 1 am the next morning.”

Q&A afterward

Q: What’s your favorite plane and your least favorite?

A: “My favorite plane is always the latest plane I’ve flown. They’re like luxury cars. I’m flying the F-22 and F-23. I flew some Harrier’s I didn’t like.”

Q: Did you ever want to fly in the space program, the Shuttle for example?

A: “I wouldn’t have minded the left-hand seat, but I wouldn’t want to be one of the guys in the back barfing into his beard. But I couldn’t fly the space program because it required a college degree, and I only had a high school education.”

[ It was a real treat, following his talk, to get his autograph for my son in front of a picture of the Mars Sojourner robot, powered by Java. “…from generation to generation.” ]


What about Humans Breaking the Sound Barrier?

Now, let’s talk about humans getting to transonic speed. Human-powered objects have been doing it for millennia—the crack of a bullwhip is the tip creating a small sonic boom as it crosses the sound barrier—but the first people to get close were World War II pilots.

In dives, propeller aircraft, such as the Mitsubishi Zero, Supermarine Spitfire, and Lockheed P-38 Lightning, could all get close enough to the transonic range to experience problems. It led to plenty of crashes where the increased aerodynamic pressure on the control surfaces made it impossible for the pilot to pull out of the dive, although aircraft manufacturers mostly solved the issues with later models.

During WWII, some pilots claimed they’d broken the sound barrier in a dive, although their reports aren’t considered very credible. Airspeed indicators aren’t accurate in the transonic range, and the planes they were using generally started to experience serious problems above Mach 0.85. For example, every flight over 0.84 the P-51 Mustang flew caused vibration damage to the aircraft. A Spitfire taken to Mach 0.92 was forced to land after the engine was damaged by over-revving. It’s possible that some fighter pilot broke Mach 1.0 in a propellor plane a during dive, however, it’s just that they died doing it.

The first credible person who may have broken the sound barrier was Lothar Sieber, a test pilot in the Luftwaffe. He was flying a Bachem Ba 349 Natter, an experimental vertical takeoff rocket-powered plane—in other words, he was sitting on top of a missile. The flight lasted just 55 seconds, and he flew almost 9 miles before crashing into the terrain and dying. While the flight speed wasn’t tracked, it’s the first instance of someone piloting an aircraft undeniably capable of exceeding Mach 1. Unmanned missiles, like the German V-2, were by then hitting Mach 4.

During the war, the British and U.S. militaries researched high-speed supersonic planes, but it wasn’t until after the war that their efforts paid off. Bell Aircraft company developed the Bell X-1 based on the British Miles M.52. It was in this plane that the first human broke the sound barrier in level flight.


Air Force Legend Chuck Yeager Broke the Sound Barrier–but Was He Really the First in History?

Trailblazing U.S. Air Force pilot Charles “Chuck” Elwood Yeager made history in 1947 as the first person to break the sound barrier in level flight. His triumph inspired a book and a movie, while the decorated flight pilot’s career soared for seven decades.

Yeager enlisted in the Army Air Corps in 1941 and gained a solid reputation as a fighter pilot during the Second World War.

The young pilot was then chosen to test the Bell X-1 supersonic research plane in 1947 after completing Flight Performance School Yeager named the craft “Glamorous Glennis” after his wife of two years at the time.

Yeager sitting in the Bell X-1 cockpit, from a print signed by Yeager at Edwards Air Force Base (Jack Ridley)

In October 1947, Yeager flew to 43,000 feet and hit 700 miles per hour over the Mojave Desert, becoming the first human ever to break the sound barrier, also known as Mach 1.

Amazingly, Yeager had broken two ribs in a horse-riding accident just days before the record-breaking flight. Yet, he was philosophical about his injury. “If it became physically impossible to climb into the X-1, then I’d scrub the mission,” Yeager told Popular Mechanics in 1987, adding, “If I could get into the pilot’s seat, I knew I could fly.”

(Left to right) Captain Charles “Chuck” Yeager, Major G Lundquist, and Captain J Fitzger (Keystone/Getty Images)

Yeager went on to describe the record-breaking moment itself.

“The airplane was allowed to continue to accelerate until an indication of .965 on the cockpit Machmeter was obtained,” he said. “At this indication, the meter momentarily stopped and then jumped up to 1.06, and the hesitation was assumed to be caused by the effect of shock waves on the static source.”

The record-setting pilot had flown at supersonic speeds for 18 seconds. “There was no buffet, no jolt, no shock,” he recalled. “Above all, no brick wall to smash into. I was alive.”

“Glamorous Glen III,” Yeager’s P-51D during the Second World War (U.S. Air Force)

After his historic achievement, Yeager ascended the ranks from captain to commander and trained military pilots to become astronauts. He retired from the Air Force in 1975.

Four years later, Yeager was featured in Tom Wolfe’s book “The Right Stuff” and its 1983 film adaptation, in which he played a cameo role as a bartender. He was awarded the Presidential Medal of Freedom in 1985.

Yeager’s feat became the subject of some controversy after the publication of Dan Hampton’s 2018 book “Chasing The Demon: A Secret History of the Quest for the Sound Barrier and the Band of American Aces Who Conquered It.”

Yeager holding a model of the Bell X-1 aircraft in New York City on Oct. 18, 1962 (Hulton Archive/Getty Images)

Allegedly, war hero and test pilot George Welch broke the sound barrier just days before Yeager, but because he worked for aircraft manufacturer North American Aviation and not for the U.S. Air Force, his achievement was not recorded.

“[First secretary of the Air Force, Stuart] Symington put out a directive to North American Aviation saying that the sound barrier will be broken first by the US Air Force,” Hampton writes, as quoted by the New York Post. “The subtext was, I don’t care if you do it, but if you do and it gets publicized, you can say goodbye to these billion-dollar contracts.”

Yeager attends a special 20th-anniversary screening of “The Right Stuff” at the Egyptian Theater in Hollywood, California, on June 9, 2003. (Robert Mora/Getty Images) Yeager attends The Country Music Hall of Fame 2015 Medallion Ceremony in Nashville, Tennessee, on Oct. 25, 2015. (Rick Diamond/Getty Images)

Nevertheless, Yeager’s achievement was unsullied by controversy. On the 50th anniversary of his breaking the sound barrier, he took to the skies and did it again, repeating the extraordinary feat over the Mojave Desert in 2012 at the age of 89.

That year, Yeager told CNN that he hit Mach 1.3 and “laid down a pretty good sonic boom over Edwards [Air Force Base].”

“I really appreciated the Air Force giving me a brand new F-15 to fly,” he said, adding that his team had to keep the plane below Mach 1.4.

“If you want to go Mach 2,” he added, “you start breaking glasses and cracking roof.”


How exactly do you “break” the sound barrier?

It wasn’t long ago that people believed the sound barrier was a physical barrier, a real yet invisible wall.

Until Chuck Yeager broke the sound barrier on October 14, 1947, it was a commonly-held belief that exceeding the speed of sound — breaking the sound barrier — would destroy an aircraft.

Where did these ideas originate? Here’s a quick primer on the sound barrier.

What exactly is the sound barrier?

Today, we know that the sound barrier is the sudden increase in aerodynamic drag that happens when an object approaches the speed of sound — also known as Mach 1. It’s not a physical or solid barrier.

At what speed do you break the sound barrier?

The speed at which you break the sound barrier depends on many conditions, including weather and altitude. It’s approximately 770 mph or 1,239 kmh at sea level.

Why did people believe the sound barrier was a physical wall?

During World War II, pilots reported aircraft tearing apart and instruments freezing when they dove during combat — possibly at the moment they approached the speed of sound. It was described as hitting an invisible wall. [Click here to read more on this topic in the Washington Post archives.]

In the 1940s, the proper design techniques and aerodynamic details for a successful supersonic aircraft were unknown. Aircraft that are not specifically designed to fly supersonically — those having little or no wing sweep and that have thick wings with blunt leading edges — exhibit a sharp rise in aircraft drag as they approach the speed of sound. This increase comes from shockwaves forming in the accelerated flow over a wing, even though the aircraft itself is not yet exceeding the speed of sound. These shock waves cause pressure fields on the wing (and the rest of the aircraft) and can lead to significant flow separation behind the shock waves. Both of these phenomena can create significant aircraft drag. This shock formation and increase in drag is very sudden and large, and tends to be a “barrier” to any further acceleration of the aircraft. At the time, no aircraft had successfully overcome this drag rise, so some predicted that it might not be possible.

Did anything else break the sound barrier prior to 1947?

While bullets and cannonballs had exceeded the speed of sound for years, conventional wisdom held that humans could not exceed it. Further, there was skepticism that aircraft propulsion systems could ever propel an aircraft to the speed regimes in the same way that a projectile achieves this speed by being shot from a gun.

Did drag cause structural failures in WWII aircraft when approaching the speed of sound?

Increase in drag itself is not likely the cause of the structural failures, as drag forces on an aircraft typically do not critically affect the structure. There are two other failure modes that likely caused the destruction of aircraft trying to break the sound barrier in this timeframe. The first is aircraft flutter. Flutter is an unstable coupling of the aerodynamics of the aircraft and the natural vibration modes of the aircraft structure. Flutter is very sensitive to speed, and can be further exaggerated by the effects of shock waves forming on the wings and control surfaces. Flutter can occur almost instantaneously once a certain critical speed is reached, and in a split second the vibrations on the aircraft will exceed the strength of the aircraft — and the structure will catastrophically fail.

The second possible cause is changes to aircraft stability, which can over stress the aircraft to the point of failure. The presence of shock waves can change how the plane responds to gusts or control inputs, and sometimes this can result in an unstable response that leads to full aircraft failure.

Due to the sudden, extreme, and catastrophic nature of these aircraft accidents, and because the pilots rarely survived, very little was learned from each accident that could then be applied to future aircraft designs or modifications. These extreme accidents also fueled the myth that a “sound barrier” existed that no aircraft would ever successfully exceed.

How was the sound barrier broken?

U.S. Air Force Captain Chuck Yeager, officially broke the sound barrier on October 14, 1947 in the Bell X-1 rocket plane. Yeager passed Mach 1 following a drop from a B-29 airplane, proving that an aircraft with passengers could break the sound barrier without injury or harm. The flight took place over Muroc Air Force Base, now known as Edwards Air Force Base, in the California desert. Following this milestone, research continued, and by 1959, the X-15 rocket plane had traveled five times faster than the speed of sound.

What causes a sonic boom?

Pressure waves, aka sound waves, propagate at the speed of sound. When an aircraft is moving faster than the speed of sound (breaking the sound barrier), the pressure waves do not propagate in front of the aircraft, but rather create a wave — similar to the wake of a boat — that follows along with the aircraft. A sonic boom is that sound wave passing by the observer.

Can you see a sonic boom?

This is the moment photographers dream of capturing with one click. But technically, you can’t see a sonic boom without very specialized imaging technology, such as Schlieren imaging, which resolves different densities in air or fluid. After more than a decade of research, NASA successfully captured supersonic shock waves for the first time this year. Click here to check out their images.

With specialized equipment, you might capture a “vapor cone” — the condensation that appears behind an aircraft as it approaches Mach 1. Also known as “shock collars” or “shock eggs,” you’re more likely to see these majestic cloud formations in humid conditions, especially over water. (Unfortunately, you can’t capture a vapor cone with your smartphone.)

And sometimes, if the conditions are right, you can see the sound waves propagating outward from a rocket launch.

Why was breaking the sound barrier such a huge achievement?

Breaking the sound barrier proved that the human body could move without injury at the speed of sound, taking us closer to the possibility of space flight.

What’s a real-life example of the speed of sound?

A great example is thunder, which is the sound caused by lightning. Both occur at exactly the same time, but you see a lightning flash before you hear its thunder because light travels much faster than the speed of sound. It takes the sound of thunder roughly 5 seconds to travel a mile or 3 seconds to travel a kilometer.

According to the National Weather Service, “If you count the number of seconds between the flash of lightning and the sound of thunder, and then divide by 5, you’ll get the distance in miles to the lightning: 5 seconds = 1 mile, 15 seconds = 3 miles, 0 seconds = very close.” Bear in mind that you should be in a safe place while counting — don’t wait to take cover.

Try applying this example the next time you see a fireworks display, especially if you’re watching from a distance.

Do we drag a sonic boom everywhere we go?

No, but we do create sound waves. All sounds are vibrations. Sound is a pressure wave, and we create these waves every time we breathe, move, speak and sing. We even make sound waves in our sleep (some more than others). Our waves are faster than you might think: the speed of sound in air is about 768 mph (1,234 kmph) under normal conditions.

Breaking the Sound Barrier in Chuck Yeager’s words:

“Leveling off at 42,000 feet, I had thirty percent of my fuel, so I turned on rocket chamber three and immediately reached .96 Mach. I noticed that the faster I got, the smoother the ride. Suddenly the Mach needle began to fluctuate. It went up to .965 Mach — then tipped right off the scale … We were flying supersonic. And it was as smooth as a baby’s bottom Grandma could be sitting up there sipping lemonade.” — Chuck Yeager (Source: Yeager: An Autobiography. ed. Bantam, 1986)


Abril de 2001

On October 14, 1946, a small, almost rocket type plane called the Bell X-1 was dropped from a large B-29. Capt. Chuck Yeager fired the X-1 engine and was accelerated past the sound barrier becoming the first man to travel faster than the speed of sound. The speed at which sound travels is known as the sound barrier. The speed of a sound wave actually varies with temperature and air density, increasing about 0.6 m/s for every Centigrade degree temperature increase. At 68° F the speed of sound is about 343 m/s or 767 mph at sea level. Exactly why is this speed called the sound barrier?

A plane produces sound that radiates out from the plane in all directions. The waves propagating in front of the plane get crowded together by the motion of the plane. As the plane approaches the speed of sound, the sound pressure "waves" pile up on each other compressing the air. The air in front of the plane exerts a force on the plane impeding its motion. As the plane approaches the speed of sound, it approaches this invisible pressure barrier set up by the sound waves just ahead of the plane. The compressed air in front of the plane exerts a much larger than usual force on the plane. There is a noticeable increase in the aerodynamic drag on the plane at this point, hence the notion of breaking through the "sound barrier." When a plane exceeds the speed of sound it is said to be supersonic. Often supersonic speeds are referred to in terms of a Mach number. The Mach number is the speed of the object divided by the speed of sound. Thus Mach 3 means three times the speed of sound.

Imagine a boat traveling through the water. The boat pushes the water and a wave crest goes out from the bow of the boat and spreads across the lake. This conical bow-wave visible on the surface of water, called a wave-front, is similar to an airplane&rsquos sonic boom. When an aircraft is flying at supersonic speeds the sound pressure forms a cone whose vertex is at the nose of the plane. Consider a supersonic aircraft flying toward you while you look up at it from the ground. Initially, you hear nothing because the plane is moving faster than the sound itself but when the sound pressure cone arrives at your ear you hear a boom. An object traveling through the air causes sound wave energy (air) to pile up along a conical line (like the bow wave of a boat) called a wave-front. As these waves pile up, a very large pressure difference exists across the wave-front, which is called a shock wave. As this wave-front passes an individual, the sudden pressure differential or change in pressure creates the "sonic boom" that we hear.

Anything exceeding the speed of sound creates a "sonic boom", not just airplanes. An airplane, a bullet, or the tip of a bullwhip can create this effect they all produce a crack. This pressure change created by the sonic boom can be quite damaging. In the case of airplanes, shock waves have been known to break windows in buildings. Shock waves have applications outside of aviation. Kidney and gallstones are broken up with a technique called extracorporeal shock-wave lithotripsy. This technique uses waves that are outside our normal hearing range but nevertheless are still waves. A shock wave is produced outside the body and focused by a reflector so that it converges on the stones. The stress created by the shock waves causes the stones to be broken into small pieces that can then be eliminated.


Assista o vídeo: Quebrando @Barreira do Som FLIGHT PILOT!