Когда какое — то тело, летящее в пределах земной атмосферы, начинает двигаться со скоростью, превышающей скорость звука, возникает сильнейший звуковой хлопок. В данном случае мы говорим, что был преодолен «звуковой барьер». Если использовать научный термин, то нужно говорить, что произошел «звуковой удар».
И так, давайте разберемся, что же происходит на самом деле?
Когда самолет начинает двигаться со скоростью, выше звуковой, в окружающем его пространстве возникают волны, именуемые ударными. Их возникновение обусловлено резкими скачками атмосферного давления. По форме они напоминают конус, который привязан к летящему самолету. Своей вершиной он направлен в сторону носовой его части, а образующими, которые касаются поверхности земли, развернут в сторону противоположную движению. Как только граница конуса достигает уха человека, он слышит звуковой хлопок, который возникает из-за резкого скачка атмосферного давления.
Получается, что этот звук следует за летящим самолетом как привязанный, поэтому все люди, над которыми он будет пролетать, будут его слышать. Иными словами, звуковой удар будет слышен в фиксированной точке земной поверхности, каждый раз, когда над ней будет пролетать сверхзвуковой самолет.
Что касается звукового барьера, то этот термин относится к звуковому сопротивлению, которое возникает в том случае, если скорость летящего самолета становится близкой к скорости звука. Звук образуется вследствие того, что при сверхзвуковой скорости меняется характер обтекания воздушными массами фюзеляжа самолета. По этой причине обычные самолеты не могут развивать сверхзвуковую скорость, и прежде всего, ввиду своих конструктивных особенностей. В этом случае пилот просто не сможет им управлять, да и нагрузка на фюзеляж будет выше критической.
Сверхзвуковые самолеты имеют иную геометрию крыла, и совершенно другие аэродинамические характеристики. Момент преодоления звукового барьера весьма ощутим, как для пилота, так и для самолета в целом. В этот момент машина плохо управляема, а пилот испытывает повышенные перегрузки. Но только к звуковым хлопкам, которые мы слышим на земле, это никакого отношения не имеет.
