비행기가 아음속에서 초음속으로 날아가면 어떤 일이 일어날까요?
비행기가 아음속에서 초음속으로 날아가면 어떤 일이 일어날까요? 현지 시간으로 2020 년 9 월 30 일 정오 프랑스 수도 파리 상공에서' 거대한 폭발음' 이 나왔다. 후경 이 폭발음은 전투기 한 대가 음벽을 돌파한 것으로 확인됐다. 이 비행기는 항공교통관제부와 연락이 끊긴 여객기로 긴급히 고속으로 날아가야 하며 국방부는 음벽을 돌파할 수 있도록 승인했다. 그렇다면 음벽이 도대체 무엇이냐, 왜 이렇게 무섭지?
공기 중의 소리의 전파는 물 속에 돌을 던져서 생기는 물결처럼 파동을 통해 바깥쪽으로 전파되는 것이 음파다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 소리명언) (윌리엄 셰익스피어, 소리명언) 우리가 평소에 듣는 소리는 바로 음파가 귀에 들어와서 고막을 진동시켜서 생긴 것이다. 비행기가 공중에서 초음속 비행을 할 때, 기수나 돌출된 부분에서도 물속에서 전진하는 요트처럼 설형 또는 원뿔형 파동이 나타난다. 이것이 바로 급파다. 비행기에서 나오는 조밀한 음파는 비행기 앞으로 달릴 수 없어 기체 뒤에 모두 접어서 원뿔 모양의 음추를 형성했다. 그들이 밖으로 전파될 때 서로 간섭하고 영향을 주고, 그 다음에는 기수를 포괄하는 음폭파와 꼬리의 임의 꼬리에 있는 후급파로 모인다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) (윌리엄 셰익스피어, 오페라, 희망명언)
비행기가 아음속 비행을 할 때 무급파가 발생하는데, 이때 공기 동력 특성에 영향을 미치는 주요 요인은 점성과 기류 분리이다. 비행기의 비행 속도가 음속에 가까울 때, 강한 저항이 있어 물체에 강한 진동과 속도 감쇄를 일으킨다. 이 현상을 음벽이라고 한다. 음벽을 돌파할 때, 물체 자체의 공기 압축은 빠르게 전파될 수 없기 때문에, 점차 물체의 바람면에 축적되어 결국 급파면을 형성하고, 급파면에 음향 에너지 고도로 집중된다. 이 에너지가 사람들의 귀에 들어오면 짧고 강렬한 폭발음을 느끼게 된다. 이를 음폭이라고 한다.
음파는 비행기가 초음속 비행을 할 때만 나타난다. 비행기가 초음속 비행을 할 때 생기는 강한 압력파가 땅에 전해져 우레와 같은 폭발음을 형성했다. 음벽을 돌파할 때 수반되는 기이한 현상 중 하나는 음폭운이다. 급파면 뒤에서 기압 증가로 주변 공기를 압축하여 물기가 응결되어 작은 물방울을 형성하여 구름처럼 보이기 때문이다. 이런 운무는 보통 몇 초밖에 지속되지 않고 순식간에 지나간다. 따라서 음폭운은 전투기와 함재기에서 흔히 볼 수 있다. 해수면에서 공기가 매우 촉촉하여, 휘몰아치는 운무가 더 크고 아름답다. 마치 비행기에 백조 치마를 씌우는 것과 같다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언) 직접 볼 수 있다면, 장면은 상당히 장관이다.