Kaj je zvočna ovira?

Zvok potuje kot valovanje skozi medije, kot so zrak, tekočina in plazma. V zraku je hitrost, po kateri potujejo valovi, odvisna od atmosferskih razmer, zato se lahko hitrost zvoka razlikuje glede na temperaturo. Zvočna pregrada je koncept, ki so ga razvili v začetku 20. stoletja, ko so mnogi znanstveniki verjeli, da zaradi upora letal zaradi približevanja hitrosti zvoka ni mogoče, da bi letalo doseglo ali preseglo hitrost zvoka, ne da bi bilo uničeno. Zahvaljujoč briljantnim in pogosto drznim letalcem tistega časa je bil koncept previsoke zvočne ovire sčasoma ovržen in letala jo zdaj rutinsko rušijo, ko dosežejo nadzvočno hitrost.

Ker hitrost zvoka temelji na temperaturi medija, skozi katerega potuje, ni konstantne hitrosti, pri kateri bi se zvočna pregrada prebila. Za splošno predstavo številne znanstvene publikacije navajajo hitrost zvoka pri 742 milj na uro (1194 kilometrov na uro) na podlagi standardne temperature 32 stopinj Fahrenheita (0 stopinj Celzija). Toda ko se temperatura premakne navzgor, se zvok hitrost pregrade se poveča.

Prvotno vprašanje, ki je pripeljalo do koncepta zvočne pregrade, je posledica propelerske tehnologije. Ko se letalo približuje hitrosti zvoka, gibanje propelerja moti zvočne valove, kar povzroča turbulence in zmanjšuje zmogljivost letala. Mnogim zgodnjim letalskim inovatorjem se je zdelo jasno, da bi bil motor dovolj zmogljiv, da bi preprečil težave s propelerjem in še naprej omogočal letalu pridobivanje hitrosti, bi bil prevelik in težak za delo.

A kljub temu pustolovskim letalcem ni bil všeč koncept, da obstaja zvočna ovira, ki preprečuje še večje hitrosti, in mnogi so poskušali dokazati, da je oviro mogoče varno premagati z doseganjem hitrosti zvoka z izjemno tveganimi potopi, ki bi močno povečali hitrost. Številni zgodnji poskusi so se končali s smrtnimi nesrečami, saj tehnologija letala ni mogla obvladati hitrih potopov, piloti pa so lahko zaradi strmega potopa zboleli in izgubili nadzor nad letalom.

Napredek pri oblikovanju letal je privedel do znatnega izboljšanja upravljanja in zmogljivosti letal pri visoki hitrosti. Do štiridesetih let prejšnjega stoletja so inženirji razvili izboljšan rep, ki je vključeval široko vodoravno plavut, ki je omogočal večji dvig in nadzor. Prvi uradno priznani preboj zvočne pregrade je 1940. oktobra 14 izvedel stotnik letalskih sil Chuck Yeager. Yeager, dobro znan testni pilot, je uporabil zelo napredno letalo, imenovano Bell X-1947, da je dosegel hitrost 1 mph (807.2 km/h) in končno prebil zvočno oviro. Drugi viri pripisujejo drugemu testnemu pilotu, Georgeu Welchu, da je prebil oviro nekaj dni prej, a ker ni bilo prisotnih nobenih ameriških uradnikov, je njegov let uradno znižan.

V sodobnem času je nadzvočna hitrost običajna sposobnost številnih vrst letal. Prebijanje pregrade je prenehalo biti pomemben dogodek, čeprav se je zanimanje ponovno vznemirilo v poznih devetdesetih letih, ko je kopensko vozilo prebilo pregrado 1990 let po Yeagerjevem letu. Še vedno je bil koncept premaganja ovire nekaj časa ena od glavnih osrednjih točk letalstva, ki je vodila do sodobnih izumov, kot je reaktivni motor. Uspeh inovacij in drznost nad tem, kar se je zdelo kot znanstvena gotovost, se je za mnoge izkazalo za navdihujoče in obnovila idejo, da lahko drzni premagajo vsako oviro.