Bí ẩn về tiếng nổ khi chiến đấu cơ vượt "tường âm thanh"

Khi máy bay đạt vận tốc cần thiết, gần bằng tốc độ âm thanh (khoảng 1.234km/giờ) ở độ cao ngang với mực nước biển, sóng xung kích sẽ xuất hiện xung quanh máy bay.

Bí ẩn về tiếng nổ khi chiến đấu cơ vượt "tường âm thanh" - 1

Các nhiếp ảnh gia và các nhóm quay phim đã ghi lại được khoảnh khắc bắt mắt khi chiếc phi cơ quân sự bay thấp và nhanh ở vận tốc hàng trăm dặm một giờ.

Khi đạt đến tốc độ cần thiết, chiếc phi cơ bắt đầu bị bao quanh bởi một khối bụi hơi nước, một đám mây khổng lồ.

Hình ảnh đó, người ta thường viết chú thích rất hấp dẫn, là một vụ nổ siêu thanh.

Thực ra, chú thích đó không đúng, hay ít nhất là không hoàn toàn đúng.

Những gì ta nhìn thấy chính là hiệu ứng vật lý xảy ra khi chiếc phi cơ di chuyển ở tốc độ gần bằng vận tốc âm thanh, chứ không phải là một vụ nổ siêu thanh.

Khi các mẫu thiết kế ngày càng trở nên tinh tế hơn, những chiếc máy bay ngày càng có dáng dấp khí động học hơn, chúng sẽ bay nhanh hơn và bắt đầu tác động nhiều hơn tới những vùng không khí xung quanh, điều không thể xảy ra với các trường hợp bay chậm và có thiết kế cồng kềnh trước kia.

Khi bay nhanh ở tầm thấp, lúc phi cơ chuẩn bị vượt qua tốc độ âm thanh thì sóng xung kích bí ẩn quanh phi cơ chính là bằng chứng cho thấy không khí bắt đầu chuyển động khác thường ở tốc độ đó.

Vậy những khối hơi nước hình nón bí ẩn đó có nghĩa là gì?

Rod Irvine, chủ tịch nhóm động lực học thuộc Hiệp hội Hàng không Hoàng gia, nói rằng những điều kiện tạo ra khối hơi nước hình nón đều là những điều kiện đưa đến việc vượt ngưỡng tốc độ âm thanh - nhưng những khối hơi nước hình nón thường được chụp tại thời điểm chiếc phi cơ di chuyển ở tốc độ gần đạt tốc độ âm thanh.

Hình nón kỳ lạ
Hình nón kỳ lạ

Khi phi cơ bay gần mặt đất thì bầu không khí đặc hơn, tạo nhiều ma sát, lực cản hơn. Tuy nhiên các phi công không được phép bay vượt quá tốc độ âm thanh khi bay trên đất liền.

"Bạn có thể làm thế khi trên biển," ông nói, "nhưng không được khi bay trên đất liền. Đó là một trong những điều khiến cho dự án Concorde bị ảnh hưởng, bởi sau khi Concorde được phát triển thì các quy định thay đổi, khiến cho việc bay nhanh hơn vận tốc âm thanh chỉ được thực hiện khi bay trên biển."

Ngoài ra, việc chụp được sóng xung kích, thứ sóng được tạo ra khi máy bay vượt qua tốc độ âm thanh, là điều cực kỳ khó - khó hơn rất nhiều so với việc nhìn hiện tượng này bằng mắt thường.

Ta cần phải dùng thiết bị đặc biệt mới có thể quan sát được hiện tượng này.

Khi chụp ảnh các mô hình khí động học di chuyển với tốc độ siêu thanh trong các đường hầm gió, giới khoa học thường sử dụng nhiều tấm gương để quan sát sự thay đổi của khúc xạ ánh sáng do sóng xung kích gây ra.

Sau đó, người ta dùng kỹ thuật ảnh Schlieren để ghi lại hình ảnh sóng xung kích được tạo ra quanh mô hình di chuyển trong đường hầm.

Trong các thử nghiệm, các mô hình di chuyển trong đường hầm gió không tạo ra khối hơi nước hình nón bao quanh như trong trường hợp bay thực tế, bởi vì không khí trong đường hầm đã được xử lý để loại bỏ hơi nước.

Bí ẩn về tiếng nổ khi chiến đấu cơ vượt "tường âm thanh" - 3

Khối hơi nước hình nón được tạo ra bởi sóng xung kích, và sóng xung kích thì được tạo ra khi máy bay tăng tốc.

Sóng xung kích là hiệu ứng vật lý xảy ra khi máy bay di chuyển quá nhanh trong không khí.

Khi máy bay đạt vận tốc cần thiết, gần bằng tốc độ âm thanh (khoảng 1.234km/giờ) ở độ cao ngang với mực nước biển, sóng xung kích sẽ xuất hiện xung quanh máy bay.

Qua các sóng xung kích này, xuất hiện một sự "gián đoạn" của áp lực không khí và nhiệt độ quanh chiếc phi cơ. Hiện tượng này khiến không khí mất khả năng giữ nước và sự ngưng tụ bắt đầu xảy ra, tạo ra khối hơi nước hình nón xung quanh.

"Nếu bạn thấy một đám mây hơi nước hình nón tức là bạn đã nhìn thấy sóng xung kích, bởi vì đó là lúc bạn đã nhìn thấy sự thay đổi áp suất và nhiệt độ," Irvine nói.

Rất nhiều bức ảnh tuyệt đẹp từ hiện tượng này chụp các phi cơ của Hải quân Hoa Kỳ. Đó không phải là những bức ảnh tình cờ chụp được, bởi trong điều kiện không khí ấm, ẩm, sát với mặt biển thì hiện tượng này sẽ được nhìn thấy một cách rõ nét hơn.

Tuyệt chiêu từ màn biểu diễn

Đây là một trong số những chiêu mà chiến đấu cơ kiêm phi cơ ném bom F-A18/Hornet, loại phi cơ chính thường có trên các hạm đội hàng không mẫu hạm, thường biểu diễn.

Hornet cũng thường được đội bay Blue Angels của Hải quân Mỹ sử dụng.

Khi máy bay phá vỡ vận tốc âm thanh, sóng xung kích rất khó nhìn thấy bằng mắt thường
Khi máy bay phá vỡ vận tốc âm thanh, sóng xung kích rất khó nhìn thấy bằng mắt thường

Các phi công của Blue Angels rất siêu đẳng trong việc thực hiện màn trình diễn tạo ra những đám mây hơi nước hình nón.

Hơn nữa, họ thường trình diễn gần hàng không mẫu hạm hoặc ngoài khơi, và họ có các nhiếp ảnh gia Hải quân Hoa Kỳ dày dạn kinh nghiệm, những người có khả năng chụp được bức ảnh chỉ trong vài phần trăm giây khi chiến đấu cơ bay với vận tốc 960km/h. Ta không thể nào chụp được rõ nét như họ nếu chỉ dùng điện thoại di động.

Đám mây hơi nước hình nón thường gây ấn tượng mạnh mẽ nhất khi xuất hiện quanh các chuyến bay "transonic" - tức là bầu không khí xung quanh chiếc phi cơ di chuyển với vận tốc thay đổi, lúc nhanh hơn, lúc chậm hơn tốc độ âm thanh.

"Chiếc phi cơ không nhất thiết phải bay nhanh hơn tốc độ âm thanh, nhưng không khí xung quanh phần cánh máy bay được tăng tốc và tại thời điểm đó vượt qua tốc độ âm thanh," Irvine nói.

Rốt cuộc, ông nói, bạn cần phải có những điều kiện khí hậu phù hợp. Chẳng hạn như nếu phi cơ hoạt động từ một hàng không mẫu hạm trong bầu không khí ấm, ẩm, nhiều hơi nước thì hiện tượng đám mây hình nước dễ xuất hiện nhất.

Người chụp cũng phải là một tay máy có kinh nghiệm, biết rõ là mình sẽ chụp cảnh gì, vào thời điểm nào.

Thế là đủ để bạn ghi lại được vào ống kính hình ảnh đám mây hơi nước đầy kịch tính hình nón, điều mà nhiều người trong chúng ta trước nay vẫn tưởng là khoảnh khắc tuyệt đỉnh của một vụ nổ siêu thanh.

Theo BBC

PetroTimes

MỚI NHẤT
Chủ tịch Trung Quốc hối thúc Hàn Quốc thận trọng về hệ thống tên lửa THAAD
Chủ tịch Trung Quốc hối thúc Hàn Quốc thận trọng về hệ thống tên lửa THAAD

(Dân trí) - Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình ngày 29/6 đã hối thúc Hàn Quốc lưu tâm tới mối quan ngại của Bắc Kinh và xử lý “thận trọng” kế hoạch triển khai hệ thống phòng thủ tên lửa tầm cao giai đoạn cuối (THAAD) của Mỹ trên lãnh thổ Hàn Quốc.

Thứ năm, 30/06/2016 - 07:41

Indonesia nâng cấp căn cứ quân sự tại quần đảo bị Trung Quốc quấy rối
Indonesia nâng cấp căn cứ quân sự tại quần đảo bị Trung Quốc quấy rối

(Dân trí) - Sau khi Quốc hội Indonesia thông qua tăng chi tiêu quốc phòng để nâng cấp căn cứ quân sự tại quần đảo Natuna, Tổng thống Joko Widodo ngày 29/6 cũng hạ lệnh tăng cường hoạt động thăm dò dầu khí xa bờ và khai thác thủy sản thương mại quanh quần đảo này.

Thứ năm, 30/06/2016 - 07:16

Tòa quốc tế sẽ ra phán quyết vụ kiện Biển Đông vào ngày 12/7
Tòa quốc tế sẽ ra phán quyết vụ kiện Biển Đông vào ngày 12/7

(Dân trí) - Tòa trọng tài thường trực (PCA) ngày 29/6 cho biết sẽ chính thức đưa ra phán quyết vụ Philippines kiện yêu sách “đường lưỡi bò “ phi lý của Trung Quốc ở Biển Đông vào ngày 12/7 tới.

Thứ năm, 30/06/2016 - 07:01

Chuyện bảo vệ các ứng cử viên Tổng thống Mỹ
Chuyện bảo vệ các ứng cử viên Tổng thống Mỹ

Chương trình bảo vệ tổng thống Mỹ bắt đầu được triển khai vào năm 1963 sau vụ ám sát John Fitzgerald Kennedy (JFK) tại thành phố Dallas bang Texas miền nam nước này.

Thứ tư, 29/06/2016 - 11:00

Mỹ khẳng định mục tiêu chính sau Brexit: Làm Nga suy yếu
Mỹ khẳng định mục tiêu chính sau Brexit: Làm Nga suy yếu

Mỹ đang nhìn Brexit xảy ra và kiên quyết nối tiếp xử phạt kinh tế Nga mặc kệ EU, Anh tự lo con đường của mình.

Thứ tư, 29/06/2016 - 10:00

Thương vong trong vụ đánh bom sân bay Thổ Nhĩ Kỳ tăng mạnh
Thương vong trong vụ đánh bom sân bay Thổ Nhĩ Kỳ tăng mạnh

(Dân trí) - Số lượng người thiệt mạng và bị thương trong vụ đánh bom tối 28/6 tại sân bay Ataturk của Thổ Nhĩ Kỳ đã tăng mạnh, lên 41 người thiệt mạng và 239 người bị thương, trong đó có 13 người nước ngoài.

Thứ tư, 29/06/2016 - 09:28

Nữ hoàng Anh Elizabeth II giàu cỡ nào?
Nữ hoàng Anh Elizabeth II giàu cỡ nào?

(Dân trí) - Nữ hoàng Elizabeth II, người đã trị vì nước Anh trong 64 năm, sở hữu khối tài sản khổng lồ, dù là thực tế hay tượng trưng. Trong số các bất động sản mà người trị vì đương nhiệm của Hoàng gia Anh sở hữu có các tòa lâu đài nổi tiếng thế giới.

Thứ tư, 29/06/2016 - 09:15

Cuộc đời ly kỳ của sát thủ gốc Việt Charles Sobhraj
Cuộc đời ly kỳ của sát thủ gốc Việt Charles Sobhraj

Trong hơn 90 năm hoạt động của Tổ chức Cảnh sát quốc tế (Interpol), có 10 vụ án được cơ quan này xem như "lớn nhất lịch sử" bởi lẽ nó là một chuỗi những tình tiết, hành vi, phương thức hoạt động cũng như hậu quả và hệ lụy nặng nề cho xã hội mà thủ phạm đã gây ra...

Thứ tư, 29/06/2016 - 09:00

Tổng thống Nga Putin chỉ thị bắt đầu khôi phục quan hệ với Thổ Nhĩ Kỳ
Tổng thống Nga Putin chỉ thị bắt đầu khôi phục quan hệ với Thổ Nhĩ Kỳ

(Dân trí) - Sau cuộc điện đàm với người đồng cấp Thổ Nhĩ Kỳ, Tổng thống Nga Vladimir Putin đã chỉ thị cho các cơ quan chính phủ bắt đầu quá trình bình thường hóa quan hệ với Ankara vốn căng thẳng kể từ sau vụ bắn rơi máy bay Su-24.

Thứ tư, 29/06/2016 - 08:36

Lo sợ gián điệp nội bộ, IS tăng cường thanh trừng đẫm máu
Lo sợ gián điệp nội bộ, IS tăng cường thanh trừng đẫm máu

Vào tuần trước, quân đội Chính phủ Syria đã tiến công về phía thị trấn chiến lược Tabqa ở miền Bắc nhằm giành lại nơi này và một căn cứ không quân đang thuộc quyền kiểm soát của IS.

Thứ tư, 29/06/2016 - 08:00

Mỹ - Nhật - Hàn lần đầu tập trận phòng thủ tên lửa chung
Mỹ - Nhật - Hàn lần đầu tập trận phòng thủ tên lửa chung

(Dân trí) - Ngày 28/6, Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc lần đầu tiên tiến hành cuộc tập trận phòng thủ tên lửa chung tại vùng biển ngoài khơi Hawaii nhằm đối phó với các mối đe dọa ngày càng tăng từ Triều Tiên.

Thứ tư, 29/06/2016 - 07:40

Vì sao Thổ Nhĩ Kỳ "xuống nước" trước Putin?
Vì sao Thổ Nhĩ Kỳ "xuống nước" trước Putin?

Trang web của Kremlin, ngày 27/6, đăng trích đoạn thư của Tổng thống Thổ Nhĩ Kỳ Recep Erdogan gửi tới người đồng cấp Nga Vladimir Putin với nội dung xin lỗi vì bắn hạ chiến cơ Nga và đề nghị bồi thường cho gia đình viên phi công xấu số.

Thứ tư, 29/06/2016 - 07:00

ĐÁNG QUAN TÂM
Thổ Nhĩ Kỳ sẽ phải bồi thường thế nào để “làm lành” với Nga?
Thổ Nhĩ Kỳ sẽ phải bồi thường thế nào để “làm lành” với Nga?

(Dân trí) - Giới quan sát cho rằng, quan hệ Thổ Nhĩ Kỳ-Nga sẽ có chuyển biến lớn sau khi Ankara chấp nhận xin lỗi. Tuy nhiên, để làm lành với Nga sau vụ bắn rơi máy bay Su-24, cái giá mà Thổ Nhĩ Kỳ phải trả sẽ rất đắt.

Thứ tư, 29/06/2016 - 04:44

Cử tàu chiến tới Nga: Hải quân Ấn Độ muốn tăng cường hiện diện ở Biển Đông
Cử tàu chiến tới Nga: Hải quân Ấn Độ muốn tăng cường hiện diện ở Biển Đông

(Dân trí) - Trang tin Diplomat ngày 29/6 cho biết các tàu chiến của Hải quân Ấn Độ đã tới cảng Vladivostok của Nga để tăng cường hợp tác hàng hải giữa hai nước. Đây cũng là một phần trong chiến lược tăng cường hiện diện của Ấn Độ tại Biển Đông.

Thứ tư, 29/06/2016 - 03:56

Ngoại trưởng Mỹ Kerry: Brexit có thể không bao giờ xảy ra
Ngoại trưởng Mỹ Kerry: Brexit có thể không bao giờ xảy ra

(Dân trí) - Ngoại trưởng Mỹ John Kerry ngày 28/6 nhận định rằng kết quả cuộc bỏ phiếu tách khỏi Liên minh châu Âu (EU) của Anh tuần trước có thể không bao giờ được thực thi và rằng London không cần phải vội vã trong việc rời đi.

Thứ tư, 29/06/2016 - 03:42

Hậu Brexit, người Anh đổ xô xin hộ chiếu Ireland
Hậu Brexit, người Anh đổ xô xin hộ chiếu Ireland

(Dân trí) - Ngoại trưởng Ireland mới đây đã phải lên tiếng kêu gọi người dân Anh không nên đổ xô xin hộ chiếu nước này, sau khi các nhân viên lãnh sự Ireland bị “chìm” trong số lượng đơn xin hộ chiếu cao bất thường.

Thứ tư, 29/06/2016 - 03:33

Tranh cãi chuyện mời Trung Quốc tham gia tập trận hải quân lớn chưa từng có
Tranh cãi chuyện mời Trung Quốc tham gia tập trận hải quân lớn chưa từng có

(Dân trí) - Cuộc tập trận hải quân lớn nhất thế giới RIMPAC có sự tham gia của khoảng 25.000 quân nhân, cùng 45 tàu chiến, 5 tàu ngầm và 200 máy bay từ 26 quốc gia. Quyết định của Mỹ nhằm mời Trung Quốc tham gia tập trận đã gây nhiều tranh cãi, trong bối cảnh Bắc Kinh ngày càng hung hăng trên biển.

Thứ tư, 29/06/2016 - 02:50

Một phụ nữ bị bốc cháy vì điện thoại phát nổ khi đang đổ xăng
Một phụ nữ bị bốc cháy vì điện thoại phát nổ khi đang đổ xăng

Ngày 28/6, tại một trạm xăng ở Malaysia, một phụ nữ 23 tuổi đã bị bốc cháy do điện thoại di động phát nổ khi đang đổ xăng.

Thứ tư, 29/06/2016 - 02:00

Cựu Phó Thủ tướng Nga Boris Nemtsov bị ám sát với giá 15 triệu rub
Cựu Phó Thủ tướng Nga Boris Nemtsov bị ám sát với giá 15 triệu rub

Đây là tuyên bố của đại diện Ủy ban Điều tra Liên bang Nga Vladimir Markin hôm 20-6...

Thứ tư, 29/06/2016 - 01:00

Hậu Brexit: Cục diện mới ở Trung Đông hình thành?
Hậu Brexit: Cục diện mới ở Trung Đông hình thành?

Cục diện mới ở Trung Đông đang dần hình thành sau Brexit khi thế giới Arập dành nhiều sự chú ý cho chính quyền Assad thay Mỹ và Châu Âu.

Thứ tư, 29/06/2016 - 12:00

Bé gái duy nhất còn sống trong gia đình 5 người chết thảm sau tai nạn ở Mỹ
Bé gái duy nhất còn sống trong gia đình 5 người chết thảm sau tai nạn ở Mỹ

(Dân trí) - Bé Heidi, 4 tuổi, là thành viên duy nhất trong gia đình 6 người còn sống sót sau vụ tai nạn thảm khốc xảy ra vào sáng ngày 26/6 khi tàu hỏa bất ngờ đâm vào một chiếc ô tô ở nam Colorado, Mỹ, trang Fox5 đưa tin hôm qua 28/6.

Thứ tư, 29/06/2016 - 11:51

Hàn Quốc và Mỹ “truy” lý do súng máy Gatling rơi vào tay Triều Tiên
Hàn Quốc và Mỹ “truy” lý do súng máy Gatling rơi vào tay Triều Tiên

(Dân trí) - Quân đội Hàn Quốc và Mỹ hiện đang tiến hành điều tra lý do tại sao Triều Tiên lại có trong tay những khẩu súng máy xoay nòng Gatling do Mỹ sản xuất để trang bị cho các tàu tuần tra biên giới biển của nước này.

Thứ tư, 29/06/2016 - 11:49

IS tung video dọa khủng bố hàng loạt ở Mỹ
IS tung video dọa khủng bố hàng loạt ở Mỹ

(Dân trí) - Tổ chức Nhà nước Hồi giáo tự xưng IS gần đây đe dọa sẽ đánh bom hai thành phố lớn của Mỹ là San Francisco và Las Vegas trong video tuyên truyền mới nhất của tổ chức này.

Thứ tư, 29/06/2016 - 11:46

Malaysia bác tin bị máy bay chiến đấu Indonesia chặn ở Biển Đông
Malaysia bác tin bị máy bay chiến đấu Indonesia chặn ở Biển Đông

(Dân trí) - Giới chức Malaysia nói rằng hai máy bay chiến đấu của Indonesia chỉ “nhắc nhở” máy bay vận tải quân sự của Malaysia đi vào không phận của Indonesia, mà không hề có động thái chặn đầu nào như truyền thông địa phương đưa tin trước đó.

Thứ tư, 29/06/2016 - 11:23