• 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.
      Комментарий удален пользователем или модератором...
Предстоящие мероприятия
8 июля, 13:25
Александр Березин

Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

6 июля, 11:29
РНФ

Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]