De nucleaire explosie die de loop van de geschiedenis veranderde
Deze snelheid is meer dan genoeg om de geluidsbarrière te doorbreken. Als een vliegtuig de geluidsbarrière doorbreekt, ontstaat er een sonische knal. Dit geeft aan dat het vliegtuig de geluidssnelheid heeft overschreden.
In januari 2025 brak een prototype van een vliegtuig van een Amerikaans bedrijf de geluidsbarrière in een demonstratie waarvan het bedrijf hoopt dat die de weg vrijmaakt voor een opvolger van de Concorde.
De XB-1 bereikte de mijlpaal in de Mojave Air & Space Port in Californië. Tijdens de testvlucht bereikte het vliegtuig een hoogte van 10.600 meter voordat het versnelde tot 1.358 km/u -10% sneller dan de geluidssnelheid!
De piloot van de XB-1 was Boom's Chief Test Pilot, Tristan 'Geppetto' Brandenburg, afgestudeerd aan de United States Naval Test Pilot School. Hij is slechts één van een lange rij illustere piloten die tot taak hebben de luchtwaardigheid van experimentele vliegtuigen te testen en ze over de geluidsbarrière te brengen. Maar wat is de geluidsbarrière precies?
Technisch gesproken is de geluidsbarrière een exponentiële toename in luchtweerstand die optreedt wanneer een vliegtuig de geluidssnelheid nadert.
De geluidssnelheid is ongeveer 1.236 km/u, op zeeniveau.
De gemiddelde kruissnelheid voor een commercieel passagiersvliegtuig dat lange afstanden vliegt is ongeveer 880-925 km/u.
Moderne gevechtsvliegtuigen daarentegen, bijvoorbeeld een F-16, kunnen topsnelheden bereiken van 2.100 km/u.
De sonische knal is precies dat - een geluid dat klinkt als een donderslag. De supersonische schokgolf wordt geïllustreerd door de witte wolk die gevormd wordt door de verlaagde luchtdruk en temperatuur rond de staart van het vliegtuig.
Eind januari 2025 voerde een Amerikaans bedrijf, Boom Supersonic, met succes zijn eerste supersonische vlucht uit boven Californië. Het demonstratievliegtuig, de XB-1, vloog 10 keer sneller dan de geluidssnelheid en doorbrak daarmee de geluidsbarrière. Boom Supersonic hoopt dat deze prestatie de weg vrijmaakt voor de ontwikkeling van Overture, het supersonische commerciële vliegtuig van het bedrijf en het eerste sinds het einde van de Concorde meer dan 20 jaar geleden. Maar wat is de geluidssnelheid en hoe wordt de geluidsbarrière doorbroken?
In deze galerij brengen we je op de hoogte van deze buitengewone mijlpaal terwijl we terugblikken op de historische pogingen van testpiloten om voorbij deze onzichtbare muur van geluid te vliegen.
Anders gezegd, als een vliegtuig met minder dan de geluidssnelheid vliegt, hebben de drukgolven (geluidsgolven) die het creëert een hogere snelheid dan hun bronnen en verspreiden ze zich voor het vliegtuig.
Zodra een vliegtuig echter de geluidssnelheid bereikt, kunnen de golven niet meer uit de weg. Het vocht in de lucht condenseert tot waterdamp wanneer het door de geluidsbarrière breekt.
Andere fenomenen die sonische knallen kunnen veroorzaken zijn natuurverschijnselen zoals vulkaanuitbarstingen, meteorietenregens en aardbevingen.
Voorwerpen zo klein als kogels en sommige zwepen kunnen sneller bewegen dan geluid: de scherpe knak van een zweep geeft aan dat de punt van de zweep de geluidssnelheid heeft overschreden.
Sonische knallen worden meestal geassocieerd met vliegtuigen. Maar wat zijn de historische gebeurtenissen die ertoe hebben geleid dat de geluidsbarrière werd doorbroken?
De term 'geluidssnelheid' kwam in gebruik tijdens de Tweede Wereldoorlog. Het werd gebruikt om de effecten van samendrukbaarheid te beschrijven die werden ervaren door piloten van snelle gevechtsvliegtuigen.
Samendrukbaarheid is het vermogen van iets om onder druk kleiner te worden. In de luchtvaart verwijst dit naar een aantal nadelige aerodynamische effecten die verdere versnelling in de weg staan.
Onderzoekers ontdekten dat het fenomeen schijnbaar het vliegen belemmerde bij snelheden dicht bij de geluidssnelheid. Dit vormde een barrière voor het vliegen met hogere snelheden en voedden een publiek debat over de vraag of een bestuurd vliegtuig ooit veilig hoger zou kunnen vliegen dan de geluidsbarrière.
De verhouding tussen de snelheid van een stroom of object en die van geluid wordt het Mach-getal genoemd, ter ere van de Oostenrijkse natuurkundige Ernst Mach. Een piloot die Mach 1 bereikt, wat duidt op een snelheid van meer dan 1.200 km/u, zou de eerste zijn die de geluidsbarrière doorbreekt.
Al in 1941 waren de Britten begonnen met topgeheime projecten om de haalbaarheid van het doorbreken van de geluidsbarrière vast te stellen. Maar het was een Amerikaanse vliegenier genaamd Ralph Virden die in november van dat jaar een poging waagde in een pre-productie Lockheed YP-38 Lightning. Om de versnelling te bereiken die nodig was om door de geluidsbarrière te vliegen, zette Virden zijn vliegtuig in een steile duikvlucht. Hij bereikte een snelheid van 860 km/u voordat de YP-38 uit elkaar brak en hij op slag dood was.
Edward Donaldson, een piloot van de Royal Air Force, kwam in september 1946 dichtbij toen hij een nieuw officieel wereldrecord vestigde van 989 km/u in een Gloster Meteor F.4.
Geoffrey de Havilland Jr., de zoon van Geoffrey de Havilland, de Engelse luchtvaartpionier en vliegtuigontwerper, triomfeerde bijna dezelfde maand toen hij met zijn staartloze, swept-wing de Havilland DH 108 Swallow naar Mach 0,9 vloog voordat het vliegtuig neerstortte. Zijn lichaam werd 10 dagen later teruggevonden in zee.
Het jaar daarop werd Chuck Yeager, een officier van de Amerikaanse luchtmacht, de eerste piloot in de geschiedenis waarvan is bevestigd dat hij de geluidssnelheid in horizontale vlucht heeft overschreden.
Yeager vloog op 14 oktober 1947 de lucht in met een Bell X-1, Glamorous Glennis genoemd ter ere van zijn vrouw.
De testpiloot doorbrak de geluidsbarrière met Mach 1,05 op een hoogte van 13.700 meter boven de Mojavewoestijn in Californië. De luchtvaart was het supersonische tijdperk binnengetreden.
In het kielzog van de prestatie van Yeager werd de wetenschap van het vliegen met hoge snelheid steeds beter begrepen, kennis die uiteindelijk leidde tot het besef dat de geluidsbarrière gemakkelijk kon worden doorbroken, onder de juiste omstandigheden. Tegen de jaren 1950 konden veel gevechtsvliegtuigen routinematig de geluidsbarrière doorbreken in horizontale vlucht.
De ontwikkeling van supersonische vliegtuigen begon serieus in de jaren 1960. In december 1968 onthulden de Sovjets het eerste supersonische passagiersvliegtuig, de Tupolev Tu-144. In mei 1970 werd dit het eerste commerciële transportvliegtuig ter wereld dat Mach 2 overschreed.
De eerste vlucht van de Concorde steeg op 2 maart 1969 op vanuit Toulouse. Het Brits-Franse supersonische vliegtuig kon meer dan twee keer zo snel vliegen als het geluid en vestigde een wereldrecord toen het in twee uur, 52 minuten en 59 seconden tussen New York City en Londen vloog.
De luchtwaardigheid van de Tu-144 werd in twijfel getrokken nadat een productievliegtuig neerstortte tijdens de Parijse luchtshow van 1973. Zes bemanningsleden kwamen om. In mei 1978 moest een tweede Tu-144 een noodlanding maken nadat een brandstoflek tijdens de vlucht brand had veroorzaakt. Bij dit incident kwamen twee mensen om het leven. Klachten over betrouwbaarheid en passagierscomfort veroorzaakten een gebrek aan interesse in de Tu-144, wat uiteindelijk leidde tot de ondergang van het Tu-144 programma.
De reputatie van de Concorde op het gebied van veiligheid was vlekkeloos tot 25 juli 2000, toen vlucht 4590 van Air France kort na het opstijgen van Charles de Gaulle Airport in Parijs neerstortte. De ramp leidde uiteindelijk tot de annulering van de Concorde drie jaar later en zette de toekomst van supersonisch reizen op losse schroeven.
Nu, meer dan twee decennia na de tragedie in Parijs, is supersonisch reizen klaar om een comeback te maken na de succesvolle demonstratie van Boom Supersonic's XB-1 prototype jet.
Zie ook: Verborgen militaire basis uit de Koude Oorlog ontdekt door NASA
Bronnen: (Boom Supersonic) (AP News) (Air Force) (San Diego Air & Space Museum) (National Geographic)
Wat is de geluidsbarrière en hoe wordt hij doorbroken?
Vliegen voorbij de geluidssnelheid
LIFESTYLE Wetenschap
Eind januari 2025 voerde een Amerikaans bedrijf, Boom Supersonic, met succes zijn eerste supersonische vlucht uit boven Californië. Het demonstratievliegtuig, de XB-1, vloog 10 keer sneller dan de geluidssnelheid en doorbrak daarmee de geluidsbarrière. Boom Supersonic hoopt dat deze prestatie de weg vrijmaakt voor de ontwikkeling van Overture, het supersonische commerciële vliegtuig van het bedrijf en het eerste sinds het einde van de Concorde meer dan 20 jaar geleden. Maar wat is de geluidssnelheid en hoe wordt de geluidsbarrière doorbroken?
In deze galerij brengen we je op de hoogte van deze buitengewone mijlpaal terwijl we terugblikken op de historische pogingen van testpiloten om voorbij deze onzichtbare muur van geluid te vliegen.