ソニックブームの解説

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2009/12/28(月)
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ソニックブーム (Sonic Boom) とは、飛行機が音速を超えて飛行する際に、機首および翼後縁付近で発生した衝撃波のエネルギーが地上に伝播し、断続的な音波として観測される現象のことを指す。その大きなエネルギーを持つ音波は、しばしば地上に窓ガラスが割れるなどの被害を与える場合がある。

概要

ソニックブームは、超音速で飛行する物体が上空を通過した際に、何かが爆発したような2つの不連続な音として観測される。スペースシャトルが大気圏に再突入して上空を通過する際にしばしばソニックブームの音が聞かれた。2つの音のうち、最初の音は飛行体前方で発生した衝撃波によるもので、2つ目の音は物体後方に生じた衝撃波によるものと考えられている。このソニックブームを波形にすると、丁度アルファベットの N 字型になるため、N-Wave と呼ばれる。

かつては、高高度を飛行すればソニックブームは地上に到達せず問題にならないとされていたが、ノースアメリカン XB-70 が高度約 21,000m で飛行しても、地上で強力なソニックブームが観測されたため、高度を高くすれば良いというほど単純な問題ではないことが判明した。現代において技術的には十分可能な超音速旅客機や超音速輸送機の普及が難しい原因として、このソニックブームの問題が大きい。高度5,000mで飛行すればソニックブームで地上の窓ガラスが割れてしまうためである。

研究

2004 年現在、ソニックブーム低減のための研究 Shaped Sonic Boom Demonstration(SSBD)が、DARPA の予算の下で NASA ドライデン飛行研究センターにて実施されている。使用している機体はノースロップ F-5 で、機首の形状を整形することによりソニックブームの低減を試みている。類似の実用例として、東海道・山陽新幹線のN700系車両は、先代の700系車両よりも先端形状が鋭くなく、むしろ丸くなっている。これにより、通称トンネルドンと呼ばれる衝撃波に近い波動を軽減している。

低減方法

ソニックブームの低減方法は、以下のようなものがある。

* 空気抵抗を低くする(ソニックブームのもととなる空気の抵抗を減らすため)。

さらに詳しく → ソニックブーム



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