¿Qué te sucedería si un misil supersónico o un jet pasaran volando en Mach 3? Suponga que está parado y que el objeto llegó a menos de 10 m. Teóricamente, ¿cómo afectaría a un cuerpo humano?

Un misil que avanza mach 3 cerca del nivel del mar y a 10 metros de distancia podría causar algún daño, pero los misiles están diseñados para deslizarse por el aire sin mucha resistencia en comparación con los aviones, por lo que el daño sería menor que un avión. Sin embargo, mach 3 se está moviendo y esto tiene el potencial de causar algún daño. Flying mach 3 a nivel de sello no es fácil. El misil no se desplazaría a esta altitud, pero es concebible que una inmersión a la cubierta en su aproximación a la terminal lo atraviese como se le preguntó, a costa de la eficiencia aerodinámica, estaría disminuyendo rápidamente la velocidad y quemando su combustible, a plena potencia, muy rápidamente.

Lo que falta son datos sobre ondas de choque sónicas de misiles de baja altitud. Sin embargo, hay suficiente información disponible para sacar algunas conclusiones de otras pruebas y estudios militares.

  • La energía de un boom sónico se rige por muchas cosas, no todas bien entendidas
    1. La altitud es un moderador importante. Baja altitud = mayor sobrepresión
    2. La distancia desde el origen debería disipar la energía en la raíz cuadrada inversa a lo largo de la onda de choque, pero este no es siempre el caso. Los aumentos bruscos a distancias fuera de las predicciones de los modelos utilizados no se comprenden bien.
    3. La forma del objeto tiene un impacto significativo en la intensidad.

Datos experimentales

Los auges sónicos generados por vuelos supersónicos de bajo nivel de aviones F4 que participan en operaciones de la Fuerza de Tarea Conjunta II cerca de Tonopah, Nevada, se midieron en tres sitios y se observaron las respuestas de estructuras, personas y animales. Estas pruebas se realizaron con sobrevuelos de aproximadamente 100 pies por encima de los observadores e instrumentos a una altura de base entre 5000 y 8000 pies.

Vea la sobrepresión de pluma sónica más alta registrada de 144 psf o 1 psi

Observe el impacto de la forma del avión en el frente de onda

No se dispone de datos sobre la amplificación de presión a baja altitud de alta maquinaria. Aunque indica claramente una amplificación significativa de la onda de choque por sobrepresión en comparación con la altitud elevada.

Propuestas históricas de armas sónicas

En resumen, un sobrevuelo supersónico inadvertido en Tonopah resultó en incapacitar el rango. Las ventanas estaban rotas y los vidrios entraban en la sala de estar, a veces a través de las persianas venecianas; muchas lámparas fluorescentes cayeron, a veces los tubos de luz se sacudieron de ellas; Algunas paredes débiles estaban agrietadas y movidas, y parte del aislamiento se despegó. Debido a una asistencia muy pequeña al rango en el momento del incidente, solo una persona resultó herida.

Este evento estimuló el análisis de un posible arma de boom sónico. Un avión propuesto de 500,000-600,000 libras que utiliza algunas características de amplificación de ondas de choque y vuela a una velocidad de 1.2 m a 55 pies sobre la cubierta, podría en teoría generar casi 6 psi en sobrepresión. Suficiente para derribar edificios y herir significativamente a las personas.

Si bien estos datos no son evidencia concluyente del peligro de un misil mach 3 que vuela a 10 metros de altura. Ciertamente, es motivo de preocupación que fácilmente podría resultar herido o incluso muerto en la combinación correcta de circunstancias. Por otra parte, puede hacer que sus oídos suenen y tal vez sangren.

arma sónica, datos y gráficos de:

http://www.dtic.mil/dtic/tr/full… http://www.pdas.com/refs/tp1122.pdf https://www.osti.gov/opennet/ser…

Morirás. No inmediatamente cuando pasa volando, sino poco tiempo después.

Echemos un vistazo a esta imagen:

¿Ves ese Citroen 2CV hecho pedazos por el escape de los motores a reacción? Puede que no sea el mismo escenario, pero probablemente ayudará a explicar lo que sucedería.

Recientemente leí la respuesta de Tom Farrier a “¿Puede un avión de combate destruir un helicóptero?”:

4. Algunos pilotos de combate desprecian el desperdicio de municiones en un objetivo tan indigno; simplemente aceleran a una velocidad casi supersónica y “golpean” el helicóptero desde el cielo volando directamente sobre él. La respuesta de la tripulación helo será (a) la figura de que están muertos de todos modos y aparecer en el camino del luchador, o (b):

Como se ve, los aviones que vuelan a velocidades supersónicas podrán derribar un helicóptero sin ninguna artillería.

Esto se debe a la forma en que el aire se mueve sobre un objeto a medida que cambia su posición. Si observamos un bote que viaja a través del agua, podemos ver que el agua se mueve alrededor del bote. De manera similar, el aire, que también es un fluido, se movería alrededor del objeto. En un vuelo supersónico, los objetos viajan más rápido que las ondas de sonido que crea mientras se mueve. Explicaré esto más tarde. El aire se desplazaría con fuerza, creando una especie de onda de choque alrededor del objeto. En general, sería muy doloroso.

¿Pero por qué vendría después? En primer lugar, necesitamos saber cuáles son estos círculos. Las ondas sonoras en realidad son causadas por objetos vibrantes o en movimiento. Afectan la forma en que se desplaza el aire y generan una onda de choque.

Para un objeto subsónico, el aire comienza a moverse antes de que el objeto lo alcance. Para un objeto transónico o sónico, las ondas se mueven casi cuando el objeto está al borde de las ondas. Para vuelos supersónicos / hipersónicos, el objeto en realidad viaja más rápido que las olas. Por lo tanto, se explica por qué el golpe del aire vendrá más tarde de lo que lo haría el objeto.

Hay un problema con este escenario. Suponiendo que el avión vuela lo suficientemente cerca de usted, significaría que el avión debe estar a una distancia de 50 a 80 pies del suelo. Eso está más que precariamente cerca. Es difícil no chocar, y aún más en Mach 3.

¿Alguna vez te has preguntado, cuando un avión está aterrizando, por qué el avión, a una altura baja justo por encima de la pista, de repente reduciría su descenso y luego continuaría aterrizando? En realidad, esto se debe al efecto del aire, que es empujado hacia abajo por el movimiento descendente del avión, al rebote de la pista y hacia el avión, lo que le da un impulso momentáneo. Me imagino que si el aire empujado hacia afuera, algunos dirigidos hacia el suelo, levantarán una gran cantidad de polvo y afectarán la visibilidad y las corrientes que pueden afectar el movimiento del avión. El avión probablemente se estrellaría. En cuanto al misil, la mayoría de los misiles no pueden volar muy bajo, pero los misiles que surcan el mar podrían hacer el truco.

Gracias Christopher Schultz por sugerir esta respuesta mejorada.

También me gustaría agradecer a todos por señalar mis errores. Tu ayuda es muy apreciada. Y sí, muchachos, gracias por corregir mi error. De hecho, es un Citroen 2CV. Sin embargo, tenga en cuenta que si lo que está a punto de comentar ha sido mencionado por otros, no repita. ¡Muchas gracias chicos!

Creo que muchas personas aquí están sobreestimando drásticamente el poder de un boom sónico. Sí, son ruidosos. Sí, pueden romper ventanas. Pero en realidad, no son mucho más que sonidos fuertes.

Esquemáticamente, un boom sónico aparece como una ola de “sobrepresión” o presión más allá de las condiciones atmosféricas normales. La ola de muchos vehículos (especialmente los más antiguos), es una característica forma de N, como se muestra a continuación [1]

La NASA tiene datos que muestran que el SR-71 volando en Mach 3 a 80,000 ‘produce una sobrepresión de 0.9 lbf / sq ft. El daño a los tímpanos ocurre en el umbral de 720 lb / sq ft, y el daño pulmonar aparece típicamente por encima de 2.610 lbf / sq ft Sin embargo, el vidrio puede romperse a tan solo 144 lbf / pie cuadrado (1 psi). Por lo tanto, una sobrecarga de crucero SR-71 puede hacer un retumbar retumbante, pero no será suficiente para romper sus ventanas.

El sonido se cae aproximadamente en función de 1 / r, por lo que podemos extrapolar este punto de datos para un vehículo que vuela a Mach 3. Entonces, ¿qué tan cerca debe estar el SR-71 para matarlo?

Este gráfico muestra el nivel de sobrepresión en los 80,000 pies completos. Puede ver que la mayor parte del sonido sónico no es lo suficientemente potente como para romper una ventana miserable. Acerquémonos a la parte interesante.

Curiosamente, 500 pies parecen estar a la vuelta del umbral para romper ventanas. A partir de esto, podemos ver que un SR-71 rayado de alguna manera en Mach 3 puede causar daño auditivo permanente (por ejemplo, tímpanos rotos), y si volara a una ampolla de 25 pies (!), Vería una hemorragia en tus pulmones Desafortunadamente, un avión no puede volar tan rápido al nivel del mar, por lo que si está planeando un asesinato por un boom sónico, es posible que tenga que ser creativo.

Editar: también debo tener en cuenta que las ondas de choque viajan más rápido que la velocidad del sonido. Son bastante geniales. Esto significa que el análisis que puse arriba probablemente no sea 100% exacto, pero debería ser una muy buena mirada al problema, como dicen.

[1] https://hal.archives-ouvertes.fr

Datos de:

Hoja informativa de la NASA Armstrong: Sonic Booms

¿Qué cerca? A menos que esté muy cerca, la respuesta corta es, no mucho. El siguiente video muestra a un par de Mirage 2000 brasileños volando por las ventanas de la Corte Suprema durante un vuelo Mach 1+ en julio de 2012. Son bastante bajos, y esto bastante cerca de la multitud en el suelo

Esto no es Mach 3, pero ciertamente está por encima de Mach 1. Tenga en cuenta la completa falta de efecto físico en la multitud (aparte de los oídos posiblemente dolorosos).

El error que comete la mayoría de las personas al pensar en las ondas de choque es que piensan que el aire alejado por el objeto en movimiento debe moverse casi tan rápido como el objeto cuando, en realidad, lo que está sucediendo es la compresión del aire inmóvil.

Nuevamente, eche un vistazo al video y vea lo que sucede cuando de repente escucha el sonido del avión, que sería aproximadamente cuando pasa la onda de choque. Adelante … esperaré …

La cámara no se mueve. Los árboles en el fondo no parecen balancearse en ningún tipo de viento. Nadie se cae. Realmente, más allá de los vidrios rotos, y algunos pilotos con muchas explicaciones que hacer, no hay efectos negativos aparentes.

Te morirías Sus órganos internos no podrían soportar la presión de la onda de choque creada, rompiendo así los órganos.

Imagina una bala golpeando tu cuerpo. La bala crea presión cuando te golpea. Sin embargo, la presión es bastante pequeña y se concentra en un área muy pequeña de su cuerpo (el tamaño de la bala). Bueno, una onda de choque de un avión es esencialmente la misma. Sin embargo, la presión creada a partir de la onda de choque no solo es mucho más fuerte (psi más alta), sino que la onda de choque también ocupa más área, presionando así todo su cuerpo.

Editar: Quiero dejar en claro que en mi respuesta, supongo que el misil o el avión está volando peligrosamente cerca del sujeto; 3 pies más o menos.

Tengo cierta experiencia de auges sónicos causados ​​por planes supersónicos de bajo vuelo Yak-28, MIG-21, MIG-29.

En primer lugar, el volumen depende más del diseño del cuadro de aire que de la velocidad.

El efecto es similar al de una granada de choque, o disparar un mortero de 120 mm sin previo aviso, aunque sin el flash.

Estarías confundido, desorientado y asustado, si no estuvieras preparado, pero estarías físicamente ileso.

Sonic Boom solo tiene energía sonora, que no es comparable a la energía de los gases de escape detrás de un motor a reacción, o el vórtice detrás de un avión.

MythBusters: Jamie estableció un área de prueba llena de diversos artículos y productos de vidrio mientras Adam realizaba un sobrevuelo en un F / A-18 que se volvía supersónico. Sin embargo, en sobrevuelos de 8,000, 2,000 y 500 pies (2,400, 610 y 150 m), el avión no pudo romper ninguno de los helados. Luego realizaron una serie de sobrevuelos a baja altitud a 200 pies (61 m), pero solo lograron romper una sola ventana. Como la mayoría de los vidrios aún estaba intacta, los MythBusters declararon que el mito había sido destruido.