जब हम "ध्वनि अवरोधक" अभिव्यक्ति सुनते हैं तो हम क्या सोचते हैं? एक निश्चित सीमा और बाधा, जिस पर काबू पाना सुनवाई और कल्याण को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है। आमतौर पर, ध्वनि अवरोध हवाई क्षेत्र की विजय और एक पायलट के पेशे से जुड़ा होता है।
इस बाधा पर काबू पाने से पुरानी बीमारियों, दर्द सिंड्रोम और एलर्जी का विकास हो सकता है। क्या ये धारणाएँ सही हैं या ये रूढ़ियाँ हैं? क्या उनका कोई तथ्यात्मक आधार है? ध्वनि अवरोध क्या है? यह कैसे और क्यों होता है? यह सब और कुछ अतिरिक्त बारीकियाँ, साथ ही इस अवधारणा से संबंधित ऐतिहासिक तथ्य, हम इस लेख में जानने का प्रयास करेंगे।
यह रहस्यमय विज्ञान है वायुगतिकी
वायुगतिकी के विज्ञान में, एक
विमान की गति के साथ होने वाली परिघटनाओं को समझाने के लिए डिज़ाइन किया गया, "ध्वनि अवरोध" की अवधारणा है। यह एक पंक्ति हैसुपरसोनिक विमान या मिसाइल की गति के दौरान होने वाली घटनाएं जो ध्वनि की गति के करीब या उससे अधिक गति से चलती हैं।
शॉक वेव क्या है?
उपकरण के चारों ओर सुपरसोनिक प्रवाह के दौरान पवन सुरंग में शॉक वेव उत्पन्न होती है। इसके निशान नंगी आंखों से भी देखे जा सकते हैं। जमीन पर उन्हें एक पीली रेखा से चिह्नित किया जाता है। शॉक वेव के शंकु के बाहर, पीली रेखा के सामने, जमीन पर, विमान भी नहीं सुनाई देता है। ध्वनि से अधिक गति पर, शरीर ध्वनि धारा के चारों ओर एक प्रवाह के अधीन होते हैं, जो एक सदमे की लहर में प्रवेश करता है। शरीर के आकार के आधार पर एक से अधिक हो सकते हैं।
शॉक वेव ट्रांसफॉर्मेशन
शॉक वेव के सामने, जिसे कभी-कभी शॉक वेव कहा जाता है, की मोटाई कम होती है, जो फिर भी प्रवाह के गुणों में अचानक परिवर्तन का पता लगाना संभव बनाता है, इसके वेग में कमी के सापेक्ष शरीर और प्रवाह में गैस के दबाव और तापमान में इसी वृद्धि। इस मामले में, गतिज ऊर्जा आंशिक रूप से गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इन परिवर्तनों की संख्या सीधे सुपरसोनिक प्रवाह की गति पर निर्भर करती है। जैसे ही शॉक वेव उपकरण से दूर जाता है, दबाव कम हो जाता है और शॉक वेव ध्वनि में परिवर्तित हो जाता है। वह एक बाहरी पर्यवेक्षक तक पहुंच सकती है जो एक विस्फोट जैसी विशिष्ट ध्वनि सुनेगा। एक राय है कि यह इंगित करता है कि उपकरण ध्वनि की गति तक पहुंच गया है, जब ध्वनि अवरोध विमान द्वारा पीछे छोड़ दिया जाता है।
वास्तव में क्या हो रहा है?
तथाकथित क्षणअभ्यास में ध्वनि अवरोध पर काबू पाना विमान के इंजनों की बढ़ती गड़गड़ाहट के साथ एक सदमे की लहर का मार्ग है। अब इकाई साथ वाली ध्वनि से आगे है, इसलिए इसके बाद इंजन की गड़गड़ाहट सुनाई देगी। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान विमान की गति को ध्वनि की गति तक पहुंचाना संभव हो गया, लेकिन साथ ही, पायलटों ने विमान के संचालन में अलार्म संकेतों को नोट किया।
युद्ध की समाप्ति के बाद, कई विमान डिजाइनरों और पायलटों ने ध्वनि की गति तक पहुँचने और ध्वनि अवरोध को तोड़ने की कोशिश की, लेकिन इनमें से कई प्रयास दुखद रूप से समाप्त हो गए। निराशावादी वैज्ञानिकों ने तर्क दिया कि इस सीमा को पार नहीं किया जा सकता है। किसी भी तरह से प्रयोगात्मक नहीं, बल्कि वैज्ञानिक, "ध्वनि अवरोध" की अवधारणा की प्रकृति की व्याख्या करना और इसे दूर करने के तरीके खोजना संभव था।
सुरक्षित उड़ान के लिए कम सिफारिशें
ट्रांसोनिक और सुपरसोनिक गति पर सुरक्षित उड़ानें संभव हैं यदि एक लहर संकट से बचा जाता है, जिसकी घटना विमान के वायुगतिकीय मापदंडों और उड़ान की ऊंचाई पर निर्भर करती है। आफ्टरबर्नर का उपयोग करके एक गति स्तर से दूसरे गति स्तर में संक्रमण जितनी जल्दी हो सके किया जाना चाहिए, जो लहर संकट क्षेत्र में लंबी उड़ान से बचने में मदद करेगा। एक अवधारणा के रूप में लहर संकट जल परिवहन से आया है। यह पानी की सतह पर लहरों की गति के करीब गति से जहाजों की आवाजाही के समय उत्पन्न हुआ। एक लहर संकट में पड़ना गति को बढ़ाने की कठिनाई को दर्शाता है, और यदि लहर संकट को दूर करना जितना आसान हो, तब तक आप पहुंच सकते हैंपानी की सतह पर प्लानिंग या स्लाइडिंग मोड।
विमान नियंत्रण में इतिहास
एक प्रायोगिक विमान पर सुपरसोनिक उड़ान की गति हासिल करने वाले पहले व्यक्ति अमेरिकी पायलट चक येजर हैं। उनकी उपलब्धि 14 अक्टूबर 1947 को इतिहास में दर्ज है। यूएसएसआर के क्षेत्र में, ध्वनि अवरोध को 26 दिसंबर, 1948 को सोकोलोव्स्की और फेडोरोव द्वारा दूर किया गया था, जिन्होंने एक अनुभवी लड़ाकू विमान उड़ाया था।
नागरिक विमानों में, डगलस डीसी -8 यात्री लाइनर ध्वनि अवरोध को तोड़ने वाला पहला था, जो 21 अगस्त, 1961 को 1.012 मच, या 1262 किमी/घंटा की गति तक पहुंच गया। मिशन विंग डिजाइन के लिए डेटा एकत्र करना था। विमान के बीच, एक हाइपरसोनिक हवा से जमीन पर मार करने वाली एरोबॉलिस्टिक मिसाइल द्वारा विश्व रिकॉर्ड बनाया गया था, जो रूसी सेना के साथ सेवा में है। 31.2 किलोमीटर की ऊंचाई पर, रॉकेट 6389 किमी/घंटा की गति तक पहुंच गया।
हवा में ध्वनि अवरोध को तोड़ने के 50 साल बाद अंग्रेज एंडी ग्रीन ने एक कार में ऐसी ही उपलब्धि हासिल की। फ्री फॉल में, अमेरिकी जो किटिंगर ने रिकॉर्ड तोड़ने की कोशिश की, जिसने 31.5 किलोमीटर की ऊंचाई पर विजय प्राप्त की। आज, 14 अक्टूबर 2012 को, फेलिक्स बॉमगार्टनर ने ध्वनि अवरोध को तोड़ते हुए, 39 किलोमीटर की ऊंचाई से एक मुक्त गिरावट में, एक वाहन की मदद के बिना, एक विश्व रिकॉर्ड बनाया। वहीं, इसकी रफ्तार 1342.8 किलोमीटर प्रति घंटे तक पहुंच गई।
ध्वनि अवरोध का सबसे असामान्य टूटना
सोचना अजीब है, पर दुनिया का पहला अविष्कार,इस सीमा को पार करना, सामान्य चाबुक था, जिसका आविष्कार लगभग 7 हजार साल पहले प्राचीन चीनियों ने किया था। लगभग 1927 में तत्काल फोटोग्राफी के आविष्कार तक, किसी को भी संदेह नहीं था कि चाबुक की दरार एक लघु ध्वनि उछाल थी। एक तेज स्विंग एक लूप बनाता है, और गति तेजी से बढ़ जाती है, जो क्लिक की पुष्टि करती है। ध्वनि अवरोध को लगभग 1200 किमी/घंटा की गति से दूर किया जाता है।
सबसे शोरगुल वाले शहर का रहस्य
कोई आश्चर्य नहीं कि छोटे शहरों के निवासी पहली बार राजधानी को देखकर हैरान रह जाते हैं। परिवहन की प्रचुरता, सैकड़ों रेस्तरां और मनोरंजन केंद्र भ्रमित और परेशान करते हैं। राजधानी में वसंत की शुरुआत आमतौर पर अप्रैल में होती है, न कि विद्रोही बर्फ़ीला तूफ़ान मार्च। अप्रैल में, आकाश साफ होता है, धाराएँ चलती हैं और कलियाँ खुलती हैं। लोग, लंबी सर्दी से थके हुए, अपनी खिड़कियाँ खुली धूप की ओर खोलते हैं, और सड़कों का शोर घरों में फूट पड़ता है। पक्षी सड़क पर चहकते हैं, कलाकार गाते हैं, हंसमुख छात्र कविताएँ सुनाते हैं, ट्रैफिक जाम और मेट्रो में शोर का उल्लेख नहीं करने के लिए। स्वच्छता विभाग के कर्मचारी ध्यान दें कि शोरगुल वाले शहर में लंबे समय तक रहना अस्वस्थ है। राजधानी की ध्वनि पृष्ठभूमि में परिवहन, वायु, औद्योगिक और घरेलू शोर शामिल हैं। सबसे हानिकारक सिर्फ कार का शोर है, क्योंकि विमान काफी ऊंची उड़ान भरते हैं, और उद्यमों का शोर उनकी इमारतों में घुल जाता है। विशेष रूप से व्यस्त राजमार्गों पर कारों की निरंतर गड़गड़ाहट सभी अनुमेय मानदंडों से दो बार अधिक है। राजधानी में ध्वनि अवरोध को कैसे दूर किया जाता है? ध्वनि की प्रचुरता के कारण मॉस्को खतरनाक है, इसलिए राजधानी के निवासी शोर को शांत करने के लिए डबल-ग्लाज़्ड खिड़कियां स्थापित कर रहे हैं।
ध्वनि अवरोध कैसे टूटता है?
1947 तक, ध्वनि से तेज उड़ान भरने वाले विमान के कॉकपिट में किसी व्यक्ति की भलाई के बारे में कोई वास्तविक डेटा नहीं था। जैसा कि यह निकला, ध्वनि अवरोध को तोड़ने के लिए कुछ ताकत और साहस की आवश्यकता होती है। उड़ान के दौरान यह स्पष्ट हो जाता है कि जीवित रहने की कोई गारंटी नहीं है। यहां तक कि एक पेशेवर पायलट भी निश्चित रूप से यह नहीं कह सकता कि विमान का डिजाइन तत्वों के हमले का सामना करेगा या नहीं। कुछ ही मिनटों में, विमान आसानी से अलग हो सकता है। यह क्या समझाता है? यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सबसोनिक गति से गति ध्वनिक तरंगें बनाती है जो गिरे हुए पत्थर से हलकों की तरह बिखरती हैं। सुपरसोनिक गति शॉक वेव्स को उत्तेजित करती है, और जमीन पर खड़ा व्यक्ति विस्फोट के समान ध्वनि सुनता है। शक्तिशाली कंप्यूटरों के बिना, जटिल अंतर समीकरणों को हल करना मुश्किल था, और किसी को पवन सुरंगों में उड़ाने वाले मॉडल पर निर्भर रहना पड़ता था। कभी-कभी, वायुयान के अपर्याप्त त्वरण के साथ, शॉक वेव इतनी ताकत तक पहुँच जाती है कि खिड़कियाँ उन घरों से उड़ जाती हैं जिनके ऊपर विमान उड़ता है। हर कोई ध्वनि अवरोध को दूर करने में सक्षम नहीं होगा, क्योंकि इस समय पूरी संरचना हिल रही है, तंत्र के बन्धन को महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है। इसलिए, पायलटों के लिए अच्छा स्वास्थ्य और भावनात्मक स्थिरता बहुत महत्वपूर्ण है। यदि उड़ान सुचारू है, और ध्वनि अवरोध को जल्द से जल्द दूर किया जाता है, तो न तो पायलट और न ही संभावित यात्रियों को विशेष रूप से अप्रिय उत्तेजना महसूस होगी। विशेष रूप से ध्वनि अवरोध की विजय के लिए, जनवरी 1946 में एक शोध विमान बनाया गया था। मशीन का निर्माण थारक्षा मंत्रालय के आदेश से शुरू किया गया था, लेकिन हथियारों के बजाय, यह वैज्ञानिक उपकरणों से भरा हुआ था जो तंत्र और उपकरणों के संचालन की निगरानी करते थे। यह विमान बिल्ट-इन रॉकेट इंजन के साथ एक आधुनिक क्रूज मिसाइल की तरह था। विमान ने ध्वनि अवरोध को 2736 किमी/घंटा की अधिकतम गति से तोड़ा।
ध्वनि की गति पर विजय के लिए मौखिक और भौतिक स्मारक
ध्वनि अवरोध को तोड़ने में उपलब्धियां आज अत्यधिक मूल्यवान हैं। तो, जिस विमान पर चक येजर ने पहली बार विजय प्राप्त की थी, वह अब राष्ट्रीय वायु और अंतरिक्ष संग्रहालय में प्रदर्शित है, जो वाशिंगटन में स्थित है। लेकिन इस मानव आविष्कार के तकनीकी मापदंडों का मूल्य स्वयं पायलट की योग्यता के बिना बहुत कम होगा। चक येजर फ्लाइट स्कूल से गुजरे और यूरोप में लड़े, जिसके बाद वे इंग्लैंड लौट आए। उड़ान से अनुचित निलंबन ने येजर की भावना को नहीं तोड़ा, और उन्होंने यूरोप के सैनिकों के कमांडर-इन-चीफ के साथ एक नियुक्ति प्राप्त की। युद्ध की समाप्ति से पहले शेष वर्षों में, येजर ने 64 छंटनी में भाग लिया, जिसके दौरान उन्होंने 13 विमानों को मार गिराया। चक येजर कप्तान के पद के साथ अपनी मातृभूमि लौट आए। उनकी विशेषताएं महत्वपूर्ण परिस्थितियों में असाधारण अंतर्ज्ञान, अविश्वसनीय स्थिरता और सहनशक्ति का संकेत देती हैं। एक से अधिक बार, येजर ने अपने विमान पर रिकॉर्ड बनाए। उनका बाद का करियर वायु सेना में था, जहाँ उन्होंने पायलटों को प्रशिक्षित किया। पिछली बार चक येजर ने ध्वनि अवरोध को तोड़ा था, वह 74 वर्ष का था, जो उसके उड़ान इतिहास की पचासवीं वर्षगांठ पर और 1997 में था।
विमान निर्माताओं के जटिल कार्यडिवाइस
विश्व प्रसिद्ध मिग-15 विमान का निर्माण उस समय शुरू हुआ जब डेवलपर्स ने महसूस किया कि केवल ध्वनि अवरोध को तोड़ना असंभव है, लेकिन जटिल तकनीकी समस्याओं को हल किया जाना चाहिए। नतीजतन, एक मशीन इतनी सफल बनाई गई कि विभिन्न देशों द्वारा इसके संशोधनों को अपनाया गया। कई अलग-अलग डिज़ाइन ब्यूरो ने एक तरह के प्रतिस्पर्धी संघर्ष में प्रवेश किया, जिसका पुरस्कार सबसे सफल और कार्यात्मक विमान के लिए एक पेटेंट था। स्वेप्ट विंग्स के साथ विकसित विमान, जो उनके डिजाइन में एक क्रांति थी। आदर्श उपकरण को किसी भी बाहरी क्षति के लिए शक्तिशाली, तेज और अविश्वसनीय रूप से प्रतिरोधी होना चाहिए। वायुयान के स्वेप्ट विंग्स एक ऐसा तत्व बन गए जिसने उन्हें ध्वनि की गति को तिगुना करने में मदद की। इसके अलावा, विमान की गति में वृद्धि जारी रही, जिसे इंजन की शक्ति में वृद्धि, नवीन सामग्रियों के उपयोग और वायुगतिकीय मापदंडों के अनुकूलन द्वारा समझाया गया था। ध्वनि अवरोध को तोड़ना गैर-पेशेवर के लिए भी संभव और वास्तविक हो गया है, लेकिन यह इस वजह से कम खतरनाक नहीं होता है, इसलिए किसी भी चरम साधक को इस तरह के प्रयोग पर निर्णय लेने से पहले अपनी ताकत का समझदारी से मूल्यांकन करना चाहिए।
