Sonik Patlama ve Mach Hızı Nedir?
Ses hızını geçtiğimizde neler olur bu yazımızda onu anlatacağız. Savaş uçaklarının alçak geçişiyle beraber hoş olmayan şekilde bu etkiye şahit olduk.
İnsanoğlunun hız tutkusu uçmaya başlayınca daha fazla tatmin imkanı buldu. Ama uçakların hızlandıkça maruz kaldıkları titreşim onlara çok büyük engel oluyordu. Yön verilebilir kuyruk tasarımlarından sonra Amerikalı test pilotu Chuck Yeager havada saatte 1127 kilometre hıza ulaştı. Yüksek irtifalarda ses hızının biraz üzerine çıkan bu hız hem görsel hem işitsel olarak şaşırtıcı sonuçlar ortaya koydu. İnsanoğlunun ses hızını aştığı o andan sonra yerden şiddetli bir patlama sesi duyuldu. Uçağın kuyruk kısmından itibaren koni şeklinde bir fluluk göze çarptı. Bilim adamları yaptıkları araştırmalarada uçağın sesinin tek bir anına yoğunlaştı ve bu patlama sesini oluşturduğunu fark ettiler.
Bu olayı anlamak için ses nedir önce onu anlamamız lazım
Ses dediğimiz şey aynı göle atılan taşın oluşturduğu dalgalar gibi ses dalgaları olarak yayılır. Yani ses hızını aşan uçak kendi ürettiği gürültü ses dalgalarının önüne geçmiş olur. Şöyle düşünebiliriz. Bağırarak koşuyoruz ama arkamızdan sesimiz duyulabiliyor. Yani ardımızda kalanlar sesi algılayabiliyor. Çünkü sesin önünde ilerliyoruz. Ama burada da bir sıkıntı var. ses kaynağının ardında toplanan ses dalgaları çok güçleniyor. Dalgalar üst üste binerek mesela uçağın kuyruğunda toplanıyor. Bu ses dalgaları yere, kulağımıza aynı anda ulaştığında sonik patlamayı oluşturuyorlar. Uçağın ardındaki koni şeklindeki fluluk ise basınç farkı ve ses dalgalarının kuyrukta ne kadar yoğun olarak toplandığının bir göstergesi. Oluşan basınç farkından havadaki nem ve su buharı yoğunlaşarak bu görüntüyü oluşturuyor.
Savaş uçaklarında bir hız birimi olarak da geçen mach hızı, mach sayısı, mach 1 dediğimizde havadaki ses hızına karşılık gelir. Havada diye özellikle belirtiyoruz çünkü yere yaklaştıkça ses hızı limiti biraz daha artar. Yoğunluk ve basınç farklarından dolayı. Şu ana kadar en fazla mach 10 hızına ulaşılabildi.
Ama ABD-NASA ortaklığında mach 20’ye ulaşan ve açıklanmayan bazı projelerin olduğu söyleniyor. Ses hızını 19. yüzyılda aşmış olabiliriz ama doğa bunu bazı hayvanlara silah olarak vermişti bile. Mesela kamçının şaklaması gibi kuyruğuyla minik sonik patlamalar yaratabilen dinozorlar olduğu söyleniyor. Tabanca karidesi denilen bir karides türü ise ellerini çırparak yarattığı ufak sonik patlamalarla balıkları sersemletip öldürüyor.
Sonuç olarak ses hızını aşarak hareket etme konusunda insanoğlunun ürettiği teknolojilerin pek eşi benzeri yok gibi aslında.
