パイロットと乗客は、マッハ コーンの先頭にいるため、自分の飛行機が作成したソニック ブームを聞くことができません。簡単に言えば、彼らは非常に速く動いているので、ソニックブームが追いつく機会がありません.
ライト兄弟が世界初の飛行機械で最初の飛行に成功したとき、誰もが人間が実際に空中に乗ることができるという考えに驚いていました!技術が向上するにつれて、飛行機はより洗練され、安全になり、アメニティが満載になりました。はい、言うまでもなく、彼らもずっと速くなりました!
飛行機の技術は、最初の飛行機械が製造されて以来、長い道のりを歩んできました (写真提供:米国空軍中央司令部 &ウィキペディア)。
最近では、超音速ジェット機、つまり音速よりも速く移動できる飛行機があります。さて、飛行機、または実際に何かが音速よりも速く移動する（つまり、音速の壁を破る）と、一般にソニックブームとして知られる大きなブームが聞こえることをすでに知っているかもしれません.軍用機が通り過ぎるときの特に大きな音、時には痛みを伴う音を聞いたことがあるかもしれません.
地上の誰もがそれを聞くことができますが、飛行機の中の人々はどうですか?彼らが乗っている飛行機が音の壁を突き破ったとき、彼らはどのように感じますか?彼らはキャビン環境の違いに気付きますか?そして、それらは本質的に音そのものよりも速く移動しているため、キャビンは突然静かになりましたか?パイロットとコックピット内の状況はどうですか?
超音速ジェット機のパイロットは、音の壁を破ったときのエンジンの音は?
短い答え: はい、超音速ジェット機のパイロットは、音が飛行機内の空気を介して伝達される場合、飛行機が防音壁を破ったときにエンジンのハミングを聞くことができます (ただし、外部からの音は聞こえません)。同様に、乗客 (およびパイロット) の周囲の空気は飛行機に対して静止しているため、乗客もキャビン内で音を聞くことができます。
音速の壁を破る超音速飛行機 (写真提供者:Pixabay)
中の音から 飛行機は内部の空気 (飛行機自体と同じ速さで移動している) の中を移動しているため、防音壁が壊れているかどうかに関係なく、キャビン内の音を聞くのに問題はありません。
ソニックブームはどのように機能しますか?
高校の物理の授業で、何かが音速よりも速く移動するとソニック ブームが発生することを思い出すかもしれません。音速は通過する媒体によって異なりますが、地球上を移動するものは常に空気に囲まれているため、空気中の音速を考慮します。これはたまたま 767 mph (または 1234 km/ h).
オブジェクトの前方の波は、加速するにつれてますます接近します。
戦闘機などの高速で移動する物体は、あらゆる方向に音波を発生させます。ジェット機の速度が上がると、航空機の邪魔にならないように十分な時間がなくなるため、航空機の前の音波が集まる傾向があります。上の図を参照して理解を深めてください。
しかし、航空機が (空中で) 音速よりも速く飛行すると、音波は飛行機の前に広がるのに十分な時間が得られず、代わりに飛行機の後ろをたどり、「マッハ コーン」を形成します。
航空機が音の壁を破ったときに生じるマッハコーン。
超音速機が頭上を飛ぶとき、耳をつんざくような音が聞こえるのは、このマッハコーンによるものです。これは、高速で移動する汽船が水中に作る航跡によく似ています。
超音速機での飛行
超音波ジェットのソニックブームは地上の人々に聞こえますが、ジェット自体の「内部」の人々 (パイロット、乗組員、乗客) はどうですか?ソニックブームも聞こえますか?
戦闘機のパイロットは、自分の航空機によって作成されたソニック ブームを聞きません。 (画像クレジット:ウィキペディア)
簡単に言えば、ソニックブームは聞こえないということです。パイロットと乗客は、マッハ コーンの先頭にいるため、自分の飛行機が作成したソニック ブームを聞くことができません。簡単に言えば、彼らは非常に速く動いているので、ソニックブームが追いつく機会がありません.
コックピット/キャビン内は、飛行機が防音壁を破る?
そうではありません。
ご覧のとおり、音は機械的な波です。つまり、音を伝えるには媒体が必要です。また、通過する媒体に「相対的な」速度で移動します。
これを考えてみましょう:音は静止した空気中を 343 m/s で移動し、静止している観測者に到達します。ただし、空気が特定の速度 (たとえば 100 m/s) で移動している場合、同じ観察者は音がより速い速度、つまり 443 m/s (343+100) で移動していると認識します。
現在、超音速飛行機に乗っている人々を取り巻く内部の空気は、飛行機自体と同じ速度で移動しています。飛行機では音がこの空気を通って伝わるため、飛行機内の騒音レベルはまったく変化しません。
飛行機が音の壁を破ったとき、物事は飛行機の中で突然「静まる」ことはありません。
同じ理由で、パイロットは自分の声と飛行中の超音速航空機のエンジンの音を聞くことができます (外部の音はコックピットに届かないため、音が飛行機内の空気を介して伝達される場合のみ)。さらに、エンジンによって発生する騒音は飛行機 (周囲の空気ではなく) を介して伝達され、パイロットは軽い振動として感じられます。
