Helibarjäär

Ajalugu

Helibarjääri võisid esimest korda ületada elusolendid 150 miljonit aastat tagasi. Mõned paleobioloogid teadustavad, et tuginedes arvutimudelitele pikasabaliste dinosauruste (nagu Apatosaurus ja Diplodocus) biomehhaanilistest võimetest, võisid nad olla võimelised oma sabasid sähvatama ülehelikiirustel. Luues sellega lööklaine paugu. See leid on teoreetiline ja teiste selle ala teadlaste seas vaidlustatud. Meteoriidid langevad Maa atmosfääris peaaegu alati kiiremini kui helikiirus.

Helibarjääri ametlik ületamine õhusõidukis

Briti õhuministeerium allkirjastas kokkuleppe Ameerika Ühendriikidega vahetama kõiki oma kõrge kiiruse uurimistöid, andmeid ja disaine. Firmale Bell Aircraft anti juurdepääs M.52 joonistustele ja uurimistöödele, aga Ameerika Ühendriigid taganesid kokkuleppest ja ei jaganud mingit informatsiooni vastutasuks. Belli ülehelikiiruse disain kasutas ikka veel traditsioonilist saba ja nad võitlesid juhitavuse probleemiga.
Nad utiliseerisid informatsiooni, et alustada tööd Bell X-1 kallal. Lõplik versioon mudelist Bell X-1 sarnanes disainilt originaal Miles M.52 versioonile. X-1 oli see, milles Chuck Yeagerile anti au olla esimene inimene, kes ületab helibarjääri horisontaallennus 14 oktoober 1947, lennates kõrgusel 13,7 km. George Welch tegi vettpidava, kuid ametlikult kinnitamata väite, et ületas helibarjääri 1. oktoobril 1947, lennates XP-86 Sabrega. Ta väitis ka, et ta kordas enda ülehelikiirusega lendu 14. oktoobril 1957, 30 minutit enne Yeageri helibarjääri ületamist. Kuigi tõendid tunnistajatelt ja instrumentidelt tugevalt vihjavad, et Welch saavutas ülehelikiiruse, ei olnud lennud korralikult jälgitud, mistõttu on need ametlikult tunnustamata. XP-86 saavutas ametlikult ülehelikiiruse 26. aprillil 1948.
14. oktoobril 1947, pisut kuu aega enne seda, kui Ameerika Ühendriikide Õhuvägi (US Air Force) tehti eraldiseisvaks teenistuseks, kulmineerusid testid esimeste mehitatud ülehelikiiruse lendudega. Piloodiks õhuväe kapten Charles "Chuck" Yeager õhusõidukis #46-062, mille ta ristis Glamorous Glenniks. Raketitoitega õhusõiduk lasti vabaks pommi vaheruumist spetsiaalselt modifitseeritud B-29 küljest ja liugles maandumisele. XS-1 lend number 50 on esimene, milles X-1 salvestas ülehelikiiruse lennu, tippkiiruseks Mach 1 (1,299 km/h). Siiski, Yeager ja paljud teised personalist usuvad, et lend #49 (piloodiks Yeager), mis saavutas dokumenteeritud tippkiiruse Mach 0,997 (339 m/s, 1221 km/h), võis ületada Mach 1.
X-1 esialgse ülehelikiiruse lennu tulemusena, otsustas National Aeronautics Association oma 1948 Collier trofee kolme põhiprogrammis osaleja vahel jagada. President Harry S. Truman autasustas Valges Majas Larry Belli õhusõiduki väljatöötamise, kapten Yeagerit piloodiks olemise ja John Stacki NACA panuse eest.
Jackie Cochran oli esimene naine, kes ületas helibarjääri 18. mail 1953 Canadair Sabre’s, Yeager tema tiivamehena.
21. augustil 1961 ületas Douglas DC-8-42 mitteametlikult Mach 1 kontrollitud pikeerimise ajal testlennul Edwardsi lennubaasis, mida vaatles ja raporteeris meeskond. Meeskonna liikmed olid William Magruder(piloot), Paul Patten(kaaspiloot), Joseph Tomich (lennuinsener) ja Richard H. Edwards (lennutestinsener). See oli esimene ülehelikiiruse lend tsiviilreisilennukil, ja ka ainuke peale Concorde'i ja Tu-144’e.

Helibarjäär lahti mõtestatud

Kui teadus kiirest lennust muutus laiemalt arusaadavamaks, viis mitu muutust arusaamiseni, et helibarjäär on õigetel tingimustel lihtsasti läbistatav. Nende muutuste seas olid õhukeste kaldetiivade kasutuselevõtt, piirkonnareegel (area rule), ja üha suureneva võimsusega mootorid. 1950. aastaiks suutsid paljud hävituslennukid ületada helibarjääri, kuigi tihti kannatasid selle käigus juhitavuse probleemide all. Tänapäevased õhusõidukid suudavad barjäärist läbi sõita ilma juhitavuse probleemideta.
1950ndate lõpuks oli probleem nii hästi mõistetav, et paljud firmad hakkasid investeerima ülehelikiiruste lennuettevõtetesse või lühidalt SST(Supersonic Transport), uskudes, et see on järgmine loomulik samm lennuettevõtete evolutsioonis. Siiski on ülehelikiiruste lennuettevõtete võidukäik veel juhtumata. Kuigi Concorde ja Tupolev Tu-144 astusid teenistusse juba 1970ndatel kõrvaldati mõlemad käibelt ilma sarnase mudelitega asendamata. Viimane Concorde’i lend teenistuses toimus 2003.
Kuigi Concorde ja Tu-144 olid esimesed õhusõidukid, mis kandsid äriresijaid ülehelikiirustel, ei olnud nad esimesed kommertsõhuliinid, mis ületasid helibarjääri. 21. augustil 1961 Douglas DC-8 ületas õhubarjääri Mach 1,012 või 1240 km/h kiirusega kontrollitud pikeeringus läbides 12 510m. Lennu eesmärk oli koguda andmeid uue eesrinde tiiva disaini kohta.

Felix Baumgartner

Felix Baumgartner koos toetava tiimi teadlaste ja nende sponsori Red Bulliga üritas 2012. aasta oktoobris sooritada kõrgeimat langevarjuhüpet. Eesmärk oli hüpata 36 580 m kõrguselt heeliumõhupallilt ja saada esimeseks langevarjuriks, kes ületab langemises helibarjääri. Õhupalliga atmosfääris üles lendamine oli planeeritud 9. oktoobril 2012, aga katkestati ebasoodsa ilma tõttu, hiljem lennati üles hoopis 14. oktoobril. Samale kuupäevale sattus ka USA testpiloodi Chuck Yeageri eduka helibarjääri ületamise õhusõidukis katse 65. aastapäev.
Peale 39 045 m maailmarekordi kõrguselt hüppamist ületas Baumgartner helibarjääri, kui liikus kiirustel kuni 1342 km/h või Mach 1,26 ning maandus edukalt New Mexico idaosas. Peale hüpet peetud pressikonverentsil avaldati, et ta oli vabalangemises 4 minutit, 18 sekundit. Teine pikim vabalangemine on Joseph Kittingeri 1960. a hüpe, mis kestis 4 minutit 36 sekundit.

Alan Eustace

2014. aasta oktoobris purustas Baumgartneri rekordi kõrgeimas langevarjuga hüppamises ja ületas selle käigus ka helibarjäri Google’i vanem asepresident Alan Eustace.