Tieng no sieu thanh la am thanh nghe đuoc khi song xung kich đi qua nguoi quan sat, va cac song xung kich nay co nguon goc tu va đap vao khong khi cua cac vat the chuyen đong nhanh hon am thanh. Nang luong am thanh co mat đo lon trong song xung kich khien cho am thanh đuoc tao ra giong nhu am thanh cua mot vu no
Cac may bay chuyen đong nhanh hon am thanh đeu tao ra tieng no sieu thanh đoi voi nguoi quan sat đung đu gan. Tieng no lach tach tren đuong bay cua vien đan đuoc ban voitoc đo nhanh hon am thanh cung co cung nguyen nhan. Đau nho cua mot so loai roi chan bo cung co the chuyen đong nhanh hon toc đo am thanh khi đuoc quat nhanh, va cung phat ra tieng no lach tach boi cung nguyen nhan.

, nhung va đap cua khong khi vao vat the tao ra nhung rung đong cua cac phan tu khong khi. Nhung rung đong nay lan truyen trong khong khi o dang am thanh (song ap suat), voi toc đo cua toc đo am thanh.
Neu vat the chuyen đong nhanh dan, nhung van cham hon toc đo am thanh, khoang cach giua cac mat song ngay truoc mui vat the tro nen nho hon (do vat the đuoi theo mat song, nhu hinh ben trai trong hinh minh hoa ben). Cac mat song ung voi cac vung ap suat cao se dan bi nen gan voi nhau khi toc đo vat the tang len.
Đen khi toc đo vat the đung bang toc đo am thanh, cac mat song bi nen chat tai mot điem o ngay mui vat the (hinh giua trong hinh minh hoa ben). Điem mui vat the, noi cac mat song bi ep lai, co ap suat rat lon. Cac hat khong khi va đap vao mui bi don nen lai, nhung ap suat nay khong kip giai toa ra het moi truong xung quanh, do toc đo lan truyen cua song ap suat bang đung voi toc đo di chuyen cua mui. Ket qua la ap suat tiep tuc tang len đen gia tri rat lon. Ap suat cuc lon nay lan truyen ra xung quanh o dang song soc . Toc đo vat the, khi bang toc đo am thanh, goi la Mach 1, khoang 1225 km/h o muc nuoc bien tai 20 đo C.

Neu toc đo vat the tiep tuc tang cao hon toc đo am thanh (hinh ben phai trong hinh minh hoa ben), mui cua vat the di chuyen nhanh hon ca song ap suat (am thanh). Khoi khong khi co ap suat rat cao o mui vat the, o trang thai can bang, luon lan ra xung quanh đu nhanh đe kip thoat ra khoi mui, nhung sau đo do gian no trong qua trinh lan ra, ap suat giam va toc đo lan ra cham lai, bang voi toc đo lan truyen cua song ap suat thong thuong, tuc toc đo am thanh. Chuyen đong cua mui vat the va cac khoi khi ap suat cao tu mui co the đuoc minh hoa bang chuoi su kien nhu sau.

Tai thoi điem t bat ky, khoi khi ap suat cao nam o vi tri A gan vi tri mui vat the B. Cac vi tri nay co the đuoc ve tren mot khung hinh đau tien cua mot đoan hoat hinh tuong tu nhu hinh ben.
Tai thoi điem thoi điem t + dt (voi dt la khoang thoi gian nho), khoi khi ap suat cao tren lan ra xung quanh trong vung hinh cau ban kinh dR = c * dt - voi c la toc đo am thanh - tam hinh cau tai điem A ban đau. Cung tai thoi điem t+dt, mui vat the di chuyen đen B' cach B mot khoang BB' = v * dt voi v la toc đo cua mui va v > c. Vi tri moi cua mui vat the va hinh cau chua khoi khi cao ap co the đuoc ve o khung hinh thu hai cua mot đoan hoat hinh tuong tu nhu hinh ben.
Tuong tu, xet thoi điem t + 2dt, roi t + 3dt,... ket qua thu đuoc la đoan hoat hinh tuong tu nhu hinh ben.
Vung ap suat cao lan ra xung quanh trong gioi han mot hinh non co đinh la mui vat the va chuyen đong cung voi vat the, goi la hinh non Mach. Mot nua goc non α, tinh bang cong thuc:

sin(α) = c/v
voi v la toc đo vat the, c la toc đo am thanh va v/c la so Mach. Toc đo vat the cang cao thi goc non cang nho.

Trong vung song soc, co su tang đot ngot ve ap suat len gia tri rat lon tai mui vat the, va tren cac canh cua non Mach. Ap suat giam dan ve phia đuoi vat the va đat gia tri nho hon ap suat thong thuong cua khong khi tai đuoi (do bao toan so hat khong khi, co vung tang ap suat thi phai co vung giam ap suat), cung nhu tai cac canh non Mach ung voi đuoi. Khi non Mach ung voi đuoi đi qua, ap suat lai tang đot ngot len ap suat thong thuong cua khi quyen. Tieng no đuoc sinh ra khi co su thay đoi đot ngot ve ap suat, do đo co 2 lan nghe thay tieng no khi non Mach đi qua:

lan thu nhat khi ap tang đot đot ngot tu binh thuong len ap suat cao ung voi canh cua hinh non Mach cua mui vat the
va lan thu hai khi ap suat tang đot ngot tu ap suat nho hon ap suat khi quyen tai canh cua hinh non Mach cua đuoi vat the len ap suat thuong.
Do co su tang giam roi lai tang ve ap suat, khi cac non Mach đi qua, nhu tren, su bien đoi cua ap suat con đuoc goi la song-N, vi hinh dang bien đoi giong chu N. Neu may bay bay luon vong, co the quan sat bien đoi ap suat theo song-U.


Tinh chat Chenh lech ap suat giua canh cua non Mach va ap suat khi quyen thong thuong, nam trong khoang 50 đen 500 Pa đoi voi cac may bay sieu thanh thuong gap. Chenh ap lon nhat tung đuoc quan sat la vao khoang 7000 Pa, sinh ra boi mot may bay F-4 bay nhanh hon toc đo am thanh mot chut, va khong gay anh huong suc khoe cho nhung nha nghien cuu đung gan đo .
Cuong đo am thanh cua tieng no sieu thanh con phu thuoc vao hinh dang vat the bay. May bay dai hon tao ra tieng no yeu hon, do vung chenh ap suat bi keo dai ra.. Vat the bay o đo cao lon hon se gay ra tieng no nho hon o mat đat, do song soc giam cuong đo khi lan ra xa khoi vat the. Cuong đo tieng no (ty le voi chenh ap trong vung song soc) giam cham khi toc đo vat the sieu thanh tang len.

Ngoai viec sinh ra tieng no, thay đoi ap suat trong vung non Mach con co the tao ra non may trang bay kem theo, trong đieu kien thich hop ve đo am, nhiet đo va đo cao bay. Hoi nuoc trong khong khi gap vung ap suat cao đot ngot, cao hoi ap suat bao hoa hoi nuoc, thi bi ngung tu lai thanh nhung giot rat be, tao nen hinh may trang. Ngay khi non ap suat cao đi qua thi ap suat lai giam, cac giot hoi nuoc lai boc hoi ngay (hoa tan vao khong khi). Do đo chi tai vung ap suat cao moi xuat hien may, va do vung ap suat cao hinh non chuyen đong cung voi may bay, se co the quan sat đuoc đam may hinh non cung chuyen đong voi may bay. Non may nay nam lui lai mot chut so voi mui may bay, do co đo tre trong qua trinh ngung tu va boc hoi cua hoi nuoc.


Giam thieu Trong thap nien 1950, khi giao thong sieu thanh đang đuoc quan tam, nguoi ta tung cho rang tieng no sieu thanh, tuy to, nhung co the se khong nghe thay neu bay cao. Tuy nhien, chuyen bay cua B-70 Bac My Valkyrie cho thay tieng no gay kho chiu ngay ca khi bay o đo cao 21,000 m. Đay la lan đau tien nguoi ta quan sat thay song-N.
Richard Seebass va Albert George o Đai hoc Cornell đa nghien cuu van đe giam thieu tieng no sieu thanh va đa đinh nghia mot ham so (viet tat la FM), phu thuoc vao trong luong va chieu dai cua may bay, đac trung cho muc đo gay on do tieng no sieu thanh cua tung may bay. Neu ham so nay co gia tri bang 1 thi ung voi muc đo on chap nhan đuoc, con neu cao hon thi qua on va se gay kho chiu. Cac ong đa đo đuoc FM cua Concorde la 1.4 va cua Boeing 2707 la 1.9 . Ket qua nay, cung voi cac van đe chinh tri, đa dan đen cac bo luat ngan can su phat trien cua giao thong sieu thanh (vi du chi cho phep bay qua vung bien).
Seebass va George cung đa thu tinh toan va thay đoi thiet ke may bay đe trai dai song-N ra, do đo giam tieng no sieu thanh. Cac thiet ke nay đuoc DARPA thu nghiem trong du an Nen tang Sieu thanh Yen tinh tren may bay F-5E co chinh sua hinh dang, voi mui dai hon so voi F-5F. Thu nghiem đa keo dai 2 nam, voi 21 chuyen bay, 1300 đoan thu hinh va thu am, trong đo co mot so đuoc thu lai tu vi tri nam trong song soc boi mot may bay bay đuoi theo đang sau. Ket qua la tieng no sieu thanh giam đuoc 1/3 nho cac cai tien hinh dang. Ket qua nay đu đe giup giam FM cua Concorde xuong muc 1.
Sau thu nghiem tren, nam 2006 mot nhom cua NASA-Gulfstream Aerospace đa thu Mui Yen tinh tren mot may bay F-15B 836.  Mui Yen tinh la mot que co the thay đoi đo dai (theo co che tuong tu nhu mot so ang ten ti vi trong nha) co the gan o mui cua may bay đe lam giam cuong đo song soc khi bay o toc đo sieu thanh. 50 chuyen bay thu đa đuoc tien hanh, va nhom nghien cuu đa gianh đuoc giai thuong cua bao Aviation Week vao thang 3 nam 2008 cho cac thu nghiem nay .


Thiet hai tu tieng no sieu thanh Ngay 15/12/2021, nguoi phat ngon cua Khong đoan 142 cua Khong quan Hoa Ky đa phai len tieng xin loi vi may bay cua đon vi nay o bang Oregon đa “vo tinh” gay ra mot vu no sieu thanh, khien nguoi dan noi nay hoang so vi tuong la đong đat. Theo quy đinh: cac phi cong cua Khong quan Ve binh Quoc gia đuoc phep gay ra nhung vu no sieu thanh khi bay cach bo bien it nhat 24 km, nhung mui may bay nen huong ra xa đat lien.
Trong suot lich su phat trien cac loai vu khi sieu thanh, Khong quan va hai quan My đa phai boi thuong hang tram thiet hai va thuong tat do tieng no sieu thanh gay ra. Nam 1982, khong quan My đa boi thuong 26.000 USD sau khi mot gia đinh o bang Tennessee cao buoc rang tieng no sieu thanh đa giet chet 61 con lon, lam vang vat lieu tram rang cua mot phu nu va sup mong mot ngoi nha. Nguoi phu nu trong vu viec cung noi minh đa bi mo mat, đau tai va chong mat trong nhieu tuan.


Xem them Buc xa Cherenkov
Song xung kich


Tham khao