• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Рев и треск Artemis-1

Когда в ноябре с помощью системы космических запусков NASA SLS была запущена ракета-носитель Artemis 1, она стала самой мощной в мире, превысив на 13% тягу предыдущего рекордсмена - Saturn. При старте раздался громкий рев, слышимый за многие километры.

В журнале JASA Express Letters исследователи из Университета Бригама Янга и Колледжа Роллинса во Флориде сообщили об измерениях шума во время запуска в разных точках вокруг Космического центра Кеннеди.

Собранные данные могут быть использованы для проверки существующих моделей прогнозирования шума, которые необходимы для защиты оборудования, а также окружающей среды и населения. Эти данные будут полезны при разработке более мощных ракет-носителей, включая серию SLS.

Сочетание ночной темноты, влажности и подсветки предоставило редкую возможность увидеть распространяющиеся волны давления, которые можно увидеть на прилагаемом видео.

Синхронизированная по времени подборка из четырех видеороликов НАСА, показывающих видимые разрежения во время старта системы космического запуска. Кредит: НАСА

Artemis-1 была запущена с помощью четырех жидкостных водородно-кислородных двигателей и двух твердотопливных ракетных ускорителей (SRB). По мнению авторов, SRB, вероятно, являются доминирующим источником шума во время взлета.

Исследователи изучили записи с микрофонов, расположенных на расстоянии от 1,5 км до 5,2 км от стартовой площадки. Все станции находились за пределами опасной зоны взрыва. Максимальные уровни шума на всех пяти станциях превышали прогнозируемые в предварительной оценке.

На расстоянии 1,5 км от площадки максимальный уровень шума достиг 136 децибел. На расстоянии 5,2 км шум составлял 129 децибел, что почти на 20 децибел выше, чем предсказывала модель шума перед запуском.

«Это говорит о необходимости пересмотреть эти модели», — сказал автор Грант Харт.

Для оценки воздействия шума на человека часто используется процедура, известная как А-weighting. Поскольку мы не так хорошо слышим в одних частотных диапазонах, как в других, применяется фильтр, чтобы подчеркнуть звуки, которые мы слышим. Используя этот метод, исследователи обнаружили, что уровень шума на расстоянии 5,2 км от стартовой площадки был примерно таким же громким, как бензопила.

Характерной особенностью ракетных запусков является треск, возникающий в результате ударных волн. Эти удары представляют собой мгновенное повышение звукового давления, которое намного громче, чем треск, встречающийся в повседневной жизни.

Автор исследования Уитни Койл сказал: «Мы обнаружили, что уровень шума “Artemis-1” на расстоянии 5 км имеет качество треска примерно в 40 миллионов раз больше, чем у миски рисовых хлопьев».

«Хотя это исследование – важный шаг вперед, нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы понять все о генерации, распространении и восприятии шума ракеты», — сказал Джи.  

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

13 Комментариев

Надо водяную систему шумоподавления усиливать. Она там уже была усиленной после Шаттлов в разы, успешно испытывалась, хотя без звукового поля, конечно. Но, видимо, нужную мощность не в полной мере рассчитали. Побольше бак с водой, побольше расход воды (там и так двухметровые в диаметре водопроводы), и систему распределения струй сделать поплотнее, добавив разбрызгивателей.
"двух твердотопливных ракетных ускорителей (SRB). По мнению авторов, SRB, вероятно, являются доминирующим источником шума во время взлета" Ещё бы. Они же создают 80% стартовой тяги SLS. Их струи и шумят главным образом. Они и тряску ракеты создают, в отличие от тонкой мелкой вибрации ЖРД, малоощутимой. Когда эти ускорители испытывали в Промонтори на полной тяге в лежачем положении, то на расстоянии метров пятидесяти и более от струи "дымилась" пылью почва. Это грунт мелко вибрировал от воздействия акустического поля струи, и его мелкие частицы образовывали на поверхности земли туман, визуально похожий на довольно плотный дым. Если бы рядом находился человек, он бы умер от воздействия такого акустического поля за пару секунд.
"превысив на 13% тягу предыдущего рекордсмена - Saturn." Сатурнов летало два разных типа. Поэтому лучше указать, что имеется в виду Saturn-V
    Эх, наш многосопельный (с max. концентрацией тяги по центру - надеюсь, Вы поняли о чём речь) поскорее б довели - у него и расчётный «КПД» повыше и звуковая волна меньше чем в «классике» направлена по сторонам=)
    +
      ещё комментарии
      По звуковым волнам всегда непростой вопрос. В момент начала движения ракеты струи уходят в газоотводные туннели и каналы, смотря что за стартовое сооружение. И их обильно заливают разбрызгиваемой водой. Но в это время сильнее и отражение от конструкции, и образуются стоячие волновые конфигурации, действующие на сооружение и экипаж. А когда ушла со старта, там и струи в стороны, и нагрузка на стартовый комплекс и ракету поменьше. И, кстати, в этом пуске был самый громкий постоянный звук, когда-либо создававшийся устройствами человека. Громче были только импульсные звуки термоядерных взрывов, но это не постоянный, не длительный звук. А лишь ударная волна. В то время как при запуске SLS волны были акустические.
      Вообще сверхзвуковая струя может порождать акустическое поле очень большой мощности, вопрос лишь в мощности струи. При извержениях вулканов иногда возникают кратковременные сверхзвуковые истечения, если канал истечения имеет геометрию, разгоняющую до сверхзвука. В прошлом могли быть очень мощные сверхзвуковые извержения, которые способны своим звуковым полем оставлять следы на окружающем рельефе.
        Благодарствую за экскурс в мало известные факты акустики! Звуковая волна = энергия. Гипотетически её б можно использовать вторично. Либо для получения ЭЭ на космодроме. Либо, вот подумалось сейчас, для создания дополнительной тяги во время старта. Всего-то нужно сделать основание стартового стола подвижным по вертикальной оси, в виде чашки (гильзы), поднимающейся путём мощной гидравлики или электромеханики вверх на несколько метров вместе со взлетающей ракетой: при старте отработавшие газы = области повышенного давления отразятся от дна «гильзы» и дополнительно помогут вытолкнуть «пулю» вверх В-) + звук «разлетится» не в стороны, а в основном в направлении движения носителя, где он, надеюсь, никому и ничему не сможет навредить=)
      Если интересно, по этим акустическим делам от сверхзвуковых струй у меня случилось несколько публикации, по вулканическому сверхзвуку тут (резензированная публикация) https://www.kommersant.ru/doc/4867238 По системе шумоподавления на той стартовой площадке, о которой речь в заметке (и мне доводилось бывать на ней не раз) тут, в Nacked Science, вот: https://naked-science.ru/article/nakedscience/zachem-nuzhny-kosmicheskie-gejzery-floridy По этим ускорителям для SLS вот тут видно, как акустически дымилась земля при испытаниях, вроде тоже рассказывал https://nplus1.ru/material/2020/06/16/SLS-booster
        «Иерихонская труба могла быть сверхзвуковой. Природной сверхзвуковой трубой. Вблизи она звучала смертельно — то есть никак. Время реакции человека на звук — порядка 0,12 секунды. Возле струи наблюдатель погибал раньше, чем успевал что-то услышать.» О, так Ваша статья объясняет знаменитый ветхозаветный сюжет В-)
          Возможно, но в окрестностях Иерихона не наблюдал вулканов) возможно, сверхзвуковая струя создавалась иными механизмами, не вулканической природы. Тут нужны дополнительные исследования.
      -
      0
      +
      Комментарий удален пользователем или модератором...

Позавчера, 08:19
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Вчера, 12:22
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

Позавчера, 11:12
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

12 июня
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно