Perchè due bang?

Salve, avrei una curiosità, ho usato la ricerca del forum e non ho trovato niente, spero di non ripetere domande già fatte. Comunque:
come mai lo Shuttle al rientro fa i due caratteristici bang? Dai filmati che trovo in rete degli aerei se ne sente uno solo, tranne per il Concorde che ha muso lungo e ala a delta, proprio come l’Orbiter. Dipende dalla forma quindi?
Inoltre: nel caso dello Shuttle il bang è dato dalla diminuzione della densità dell’aria? Altrimenti non capisco il motivo dato che rallenta e non accelera…

Grazie :smiley:

Il bang si genera ogni volta che l’osservatore viene colpito dall’onda d’urto generata dal cono di mach del velivolo, nello shuttle, e in pochi altri velivoli è doppio perchè a generarlo sono sia il muso che la coda.
Qui la spiegazione si farebbe un po’ lunga, se vuoi si può approfondire più tecnicamente ma riassumendo molto, quando il punto più anteriore del velivolo penetra l’aria si genera un’onda di pressione che a Mach 1 si trasforma nel così detto “muro del suono”, questo fisicamente è rappresentabile con un cono che contiene al suo interno il velivolo e che si genera sull’estremità anteriore del velivolo, l’apertura del cono dipende dalla velocità che si sta mantenendo ed è sempre più stretto al suo crescere.
Un secondo cono si genera però quando la pressione decrescendo ritorna ad essere quella ambiente, e solitamente si forma nella parte terminale del velivolo.
Si creano dunque due onde d’urto uno sul muso e una sulla coda quando la pressione ritorna ad essere quella ambiente. Ogni onda d’urto genera un bang al momento dell’impatto con l’osservatore.

Colgo l’occasione per un’osservazione e per rispondere alla seconda parte della domanda di DVD: più di una volta, durante le dirette dei rientri degli Shuttles, ho sentito il commentatore di NASA TV annunciare qualcosa tipo “Shuttle is now subsonic…” in corrispondenza del doppio bang. Questo non è sostanzialmente sbagliato? O per lo meno, non è una coincidenza se lo Shuttle decelera al di sotto di Mach 1 proprio poco dopo aver sentito il doppio bang?
Voglio dire: noi udiamo il boom-boom perchè lo Shuttle è ancora supersonico quando la sua onda d’urto investe l’osservatore (in questo caso i microfoni di NASA TV).

Scusa, avevi chiesto anche perchè solo nello shuttle si sentiva il doppio bang…

L’onda d’urto in realtà non si forma esattamente sul muso del velivolo ma un po’ più indietro, dove è massima la pressione generata. Negli aerei militari, essendo piuttosto corti le due onde d’urto sono molto ravvicinate e l’orecchio non riesce a distinguere i due bang, nello shuttle invece (o nel Concorde come dici) la lunghezza del velivolo è più importante e le due onde d’urto sono abbastanza distanziate da essere separabili dall’orecchio umano.

Si in effetti non è corretto, a meno che ci sia qualche sorta di coincidenza che non conosco per cui al momento della percezione del doppio bang lo shuttle ritorni in subsonico… ma le due cose sono slegate, il bang lo si sente quando i microfoni vengono investiti dalle onde d’urto, che ovviamente non sono generate in quell’istante, per cui magari si è preso come termine di riferimento il raggiungimento del terreno dell’onda d’urto con il passaggio in subsonico dello shuttle… ma non dovrebbero esserci legami fra il doppio bang e il passaggio a subsonico.

Penso invece di sì.

Se lo Shuttle si sta spostando verso di me e io sento il bang, questo corrisponde a quando il “suono” dell’onda d’urto supersonica ha superato la navetta, quindi è sceso in subsonico…

Man mano che rallenta il cono si appiattisce sempre di più fino a che diventa un piano che “supera” il velivolo e per un attimo “concentra” le onde sonore, appunto, in un bang (2 in questo caso).

L’osservatore sente il bang quando la componente di velocità del velivolo nella direzione dell’osservatore attraversa la velocità del suono…
Ad aumentare o a diminuire di velocità…

Monzi ha scritto:

Se lo Shuttle si sta spostando verso di me e io sento il bang, questo corrisponde a quando il "suono" dell'onda d'urto supersonica ha superato la navetta, quindi è sceso in subsonico...

no perchè la sorgente che ha prodotto il rumore può essere già passata oltre e il rumore che senti è quello che sta inseguendo la sorgente del rumore stesso, cioè in sto caso lo shuttle.

Man mano che rallenta il cono si appiattisce sempre di più fino a che diventa un piano che "supera" il velivolo e per un attimo "concentra" le onde sonore, appunto, in un bang (2 in questo caso)

il cono di Mach man mano che si rallenta si apre sempre di più fino a diventare un piano evanescente in corrispondenza del muso…le onde d’urto si possono staccare dal muso e stare davanti all’aereo solo in regimi molto veloci e in caso di onde d’urto curve, e infatti durante il rientro l’onda d’urto davanti al muso dello shuttle mi sembra che si formi a circa 1 metro di distanza

ritornando al problema delle due onde d’urto, c’è anche da dire che queste si sentono una sola volta, coè man mano che lo shuttle si avvicina alla pista solo una volta si sente il doppio boom, per cui potrebbe essere che nel momento in cui noi percepiamo i due boom, lo shuttle sia già in regime subsonico, altrimenti se fosse ancora supersonico dovremmo sentire bang per un bel pezzo ancora

Esatto, il bang lo si sente quando si viene colpiti dall’onda d’urto che però non è obbligatoriamente prodotta da una velocità uguale Mach 1, potrebbe essere superiore e lo shuttle continuare a viaggiare in supersonico, l’unica differenza è l’ampiezza del cono.
Se lo shuttle viene verso di me, quando io sento il bang sicuramente mi ha già passato se è in supersonico perchè il cono si estende dietro allo shuttle, per cui non è detto che sia già in subsonico, a meno che ci sia qualche coincidenza particolare per cui il tempo impiegato dal microfono a rilevare l’onda d’urto corrisponda casualmente al tempo che ha impiegato lo shuttle per passare in subsonico…

...per cui potrebbe essere che nel momento in cui noi percepiamo i due boom, lo shuttle sia già in regime subsonico, altrimenti se fosse ancora supersonico dovremmo sentire bang per un bel pezzo ancora

Ti riferisci alle fasi di volo manovrato prima dell’avvicinamento finale? Credo che quelle siano sicuramente tutte in subsonico.

Be’, io stavo parlando dello Shuttle.
Il discorso generale l’ho inserito alla fine del mio messaggio:

Quindi se senti il bang da un aereo che ti passa a fianco quello che conta è solo la componente della velocità del velivolo nella tua direzione.
E’ per quello che puoi sentire il bang dopo che l’aereo ti ha superato (anzi, se è costantemente supersonico sarà sicuramente così).

Nel caso in oggetto, e guarda lo schema tattico che usano al MCC, la navetta si muove sicuramente verso l’osservatore e perciò, già solo perchè ho sentito il suono, si sta muovendo ad una velocità inferiore.

E’ per questo che, quando al KSC si sente il bang (doppio) la navetta è sicuramente in subsonico, anche se lo sentiamo con il ritardo dovuto alla differenza di velocità fra il bang e lo Shuttle.

Spero di aver reso l’idea… :wink:

Uhmm no, per creare il bang quello che conta è la velocità del velivolo rispetto all’aria, che poi tu sia davanti, di fianco o dietro l’aereo il bang prima o poi lo senti, cambiano i tempi.

Non ti seguo… :?

E’ solo logica spicciola…

Se il bang viaggia alla velocità del suono e lo Shuttle sta rallentando, quando il suono supera la navetta, la navetta va più piano di lui… :wink:
E dato che vengono entrambi verso di me, arrivando prima il suono, lo Shuttle va più piano! :slight_smile:

Infatti, è quello che dico io!
E quindi per la percezione del bang conta la componente della velocità del veicolo nella direzione dell’ascoltatore.

Va da sè che il veicolo deve essere in regime supersonico, o almeno transonico…

Si ma se lo shuttle mi ha già superato può benissimo essere in supersonico e io sento ugualmente il bang… come faccio a sapere se lo shuttle dal momento in cui ha “emesso” l’onda d’urto che in un certo istante mi ha raggiunto nel frattempo ha decelerato abbastanza da essere in subsonico?

Se è esattamente a Mach 1 e mi passa esattamente sopra la testa, io il bang lo sento dopo un tempo pari alla percorrenza del suono per una distanza pari alla quota di volo. E dopo questo tempo sicuramente lo shuttle mi ha passato. Stessa cosa vale per il volo supersonico, ma lo shuttle nel frattempo avrà fatto molta più strada… e io non posso sapere a che velocità stesse andando senza sapere la posizione in un altro attimo.

Sì, OK, ma lo Shuttle passa in subsonico durante l’avvicinamento, quando viaggia ancora esattamente verso il KSC.
Se il bang lo sentono lì, significa che il suono è già arrivato, ma la navetta no!

Non stiamo parlando di un osservatore posto a Tampa, che ha la navetta che lo sorvola, ma dei microfoni di Nasa TV posti sul VAB, circa il punto di arrivo…

Ok, ma il bang lo senti appena prima che lo shuttle inizi il “circling” sopra il KSC e quindi la navetta è arrivata, quindi non è possibile sapere quando effettivamente il volo dello shuttle diventa subsonico, o meglio, dovrebbe diventarlo appena prima che lo shuttle inizi a manovrare altrimenti il bang sarebbe ripetuto, ma neanche molto prima perchè non è poi così distante temporalmente…
Credo si possa affermare che il doppio bang sia un punto di riferimento per poter dire che sicuramente IN quel momento lo shuttle è in subsonico ma è sbagliato dire che DA quel momento lo shuttle è in subsonico, perchè il momento della passaggio non lo si può conoscere da terra.

Albyz ha scritto:

Citazione
...per cui potrebbe essere che nel momento in cui noi percepiamo i due boom, lo shuttle sia già in regime subsonico, altrimenti se fosse ancora supersonico dovremmo sentire bang per un bel pezzo ancora

Ti riferisci alle fasi di volo manovrato prima dell’avvicinamento finale? Credo che quelle siano sicuramente tutte in subsonico.

si esatto mi riferivo a quelle, anche perchè a pensarci bene è alquanto improbabile che lo shuttle sia ancora supersonico nel momento in cui passa sopra o vicino ai centri abitati, altrimenti romperebbe i vetri (e magari non solo quelli…) a tutti…un po’ come il Concorde che poteva volare in supersonico solo sul mare.

Comunque come dici te penso che si possa dire che lo shuttle è sicuramente in subsonico quando c’è il doppio boom…forse un modo per capire quando passa a subsonico è di vedere se si forma la classica nuvoletta attorno alla navetta, come durante il decollo quando arriva a Mach 1, momento in cui l’onda di pressione fa condensare l’umidità (al massimo al prossimo atterraggio scriviamo a quelli di NASA TV per chiedere al comandante di riportare quando passano in subsonico così ci leviamo la curiosità :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye:)

Ottima idea!
Comunque a parte gli scherzi credo che più o meno i momenti coincidano fra il bang sonico e il passaggio a subsonico, ad occhio sono distanziati di non più di un minuto credo…

Grazie a tutti delle risposte, bellissimo topic :smiley:
Quindi mi pare di aver capito che il bang è continuo in regime supersonico e cessa sotto mach 1, giusto? Ma se, ipoteticamente, viaggiassi alla stessa velocità del mezzo e stessi in una posizione adeguata potrei sentire il bang continuo?

Yep :wink:

Beh ammesso tu possa resistere a cavallo dell’onda d’urto che è decisamente energetica… non so cosa sentiresti… probabilmente solo molto male… :stuck_out_tongue_winking_eye:

si DVD esatto…dovresti essere in continuazione nel punto in cui il cono di Mach colpisce terra ovvero i tuoi timpani…se invece fossi su un aereo e all’interno del cono di Mach, prova ad indovinare cosa sentiresti? niente!!

Beh anche se fossi sempre fuori non sentiresti nulla.