В исследовательском институте механики МГУ изучили проникновение звукового удара в помещения через окна. Ученые разработали математическую модель, подтвержденную экспериментами, и установили, что ударная волна проникает через незначительные движения окон в их рамах. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Q1 Applied Acoustics.
Звуковой удар является серьёзной проблемой при создании гражданских сверхзвуковых самолётов, так как при полёте на высоких сверхзвуковых скоростях образуются ударные волны, слышимые на земле как громкие хлопки. В процессе проектирования таких самолётов их форма разрабатывается для уменьшения интенсивности этих волн. Однако на больших скоростях полностью избежать звукового удара невозможно, поэтому важно понять механизм проникновения ударной волны в здания и транспортные средства для обеспечения защиты от неё.
«На первый взгляд кажется, что ударная волна вызывает вибрацию окна, создавая волны внутри помещения. Однако расчёты показали, что этот механизм приводит к слишком слабым волнам с другим спектром, чем наблюдается на практике. Было установлено, что окно движется как единый блок, подобно монолитному поршню. Поэтому для снижения воздействия удара в помещениях необходимо укреплять крепления окон в рамах, а не саму конструкцию окна», – пояснил заместитель директора НИИ механики МГУ Василий Веденеев.
Эти выводы могут быть полезны при проектировании и модернизации зданий в районах, где планируется полёт сверхзвуковых самолётов.
Ранее сообщалось, что физико-математическая модель поможет бороться с обледенением самолётов и поездов. Она позволяет быстро и точно рассчитать длину скольжения капли воды до отскока после удара о наклонную поверхность, отталкивающую воду.