초음속 돌파시 조종사가 소닉붐을 듣지 못하는 이유

2012 포스팅 자료실 2012.09.09 13:40

초음속 돌파시 조종사가 소닉붐을 듣지 못하는 이유

 

 

 

 

언제 봐도 화려화고 신기한 소닉붐

 

 

 

많은 사람들이 전투기가 소닉붐을 발생할때 조종사가 소닉붐을 듣지 못하는 이유는 전투기가 소닉붐 발생점 보다 빠르게 이동해 음속인 소음이 조종사에게 닿지 못하기 떄문이라고 생각한다.

 

나도 어느정도 그 말에 일리가 있다고 생각했었는데 장조원 교수님의 '하늘에 도전하다'를 통해 사실이 아니라는 것을 알게 되었다.

 

『 소닉붐은 초음속 제트기의 충격파 때문에 발생하는 강한 폭발음을 의미한다.

초음속으로 비행하는 비행기의 각 부분에서 발생한 충격파는 비행기 동체에서 멀리 벗어나면서 합쳐져 비행기 전면부분과 꼬리 부분에서 2개의 충격파를 형성한다. 이와 같이 발생한 충격파는 압력을 크게 증가시킨다. (일상생활에서 풍선이 터져 소리가 나는 것처럼 압력 상승 자체가 큰 소리를 낸다.) 지표면에 서 있는 사람은 연속된 순간적인 압력상승으로 발생한 2번의 강한 폭발음을 듣게 된다. 그러나 비행기가 높은 고도에서 초음속을 돌파하면, 뒤에서 발생한 꼬리 충격파가 앞의 전면 충격파와 합쳐지면서 폭발음을 한 번만 발생할 수도 있다.

 

한편 조종사는 여압장치가 있어서 그렇기도 하지만 실제적인 압력 변화를 느끼지 못해 초음속 돌파 소리를 들을 수 없다. 이러한 압력변화는 보통 순항비행에서 보통 1~2mb로 대기압의 1/1,000 정도지만, 사람의 음성에 비하면 약 1,000배 정도로 커다란 압력 세기를 갖는다. 음속폭음의 세기(압력 변화)는 초음속돌파 이후의 마하수 보다는 비행기의 크기, 중량, 비행고도 등에 의해 결정된다.

 

이러한 음속폭음은 사람과 동물에게 주는 심리적 영향이 크다. 가축이 유산을 하거나 알을 낳지 못하는 피해를 일으킬 정도다. 특히 저고도에서 초음속을 돌파하여 음속폭음이 일어나면 유리창이 파손되고, 건물에도 피해를 준다. 그래서 공군은 초음속을 돌파할 수 있는 지역과 고도를 엄격하게 제안하고 있다. 보통 해안선에서 10마일(16.1km) 이상 벗어난 바다, 높은 고도에서 초음속을 돌파한다. 』

 

 

따라서 조종사가 음속폭음을 듣지 못하는 이유는 기체내의 여압장치에 의해 압력이 일정하게 유지되기 때문이다.

 

한편, 과거 콩코드기(초음속 여객기; 지금은 운항이 중단되었지만 런던 올림픽때 기념 비행을 했다)가 낮은 고도에서 음속을 돌파하던 중 공항과 주변 건물의 유리창을 모두 깨뜨려 버린 사건도 있다.

 

 

 

 

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