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ricerche che cos'è ricerche che cos'è Il muro del suono !m m URO o barriera del suono sono locuzioni divenute popolari nei primi anni di questo dopoguerra. In realtà, il termine • barriera' era comparso, la prima volta, in uno scritto di un fisico inglese, Hilton, del 1936, in cui egli ricercava quali potenze fossero richieste per i motori di aeroplani velocissimi. Lo studio indicava valori molto elevati, per il momento in cui un aereo si fosse avvicinato alla velocità che Il suono ha nell'aria (circa 340 metri al secondo, corrispondente a 1224 chilometri all'ora). Hilton riteneva che questa fosse una velocità limite per gli aeroplani. In realtà, come è noto, quella velocità fu poi superata (la barriera fu bucata, si disse), da aerei militari e più tardi da aerei da trasporto come i Concorde e l Tupolev. Ma nel passare da una velocità subsonica, cioè inferiore a quella del suono, a una velocità superiore (ipersonica), l'aereo incontra, alle velocità vicine a quella del suono (velocità transoniche), forte resistema e forti solleci fazioni. La scienza aerodinamica cerca di descrivere il fenomeno con l'aiuto di molta matematica, che non possiamo infliggere ai nostri lettori. Cercheremo di cucirne un discorso intelligibile. Un aeroplano, se potesse stare fermo nell'aria, come un elicottero, si troverebbe al centro di onde sferiche sonore, concentriche, ch'esso emette e che si dilatano tutto intorno, appunto con la velocita del suono. Ma l'aeroplano si muove in una certa direzione: e allora le superficl sferiche delle onde sonore ch'esso ha generato ed entro le quali si muove, si fanno più vicine, più fitte, davanti all'aereo, nella direzione del movimento; più distanziate, più rade, nella direzione opposta, dietro l'aereo. Se la velocità del veicolo aumenta e si avvicina a quella del suono, le superfici di quelle onde si addensano e quasi si toccano proprio davanti al muso del veicolo. Questo è il cosiddetto muro o barriera, che, allo sfondamento, emette uno schianto, un colpo, il -bum sonico»; sovente due colpi, in rapida successione. Il primo aviatore che riuscì a bucare questo muro fu lo statunitense Charles E. Jaeger, nell'ottobre del 1947, con un piccolo aereo a razzo, distaccatosi dal ventre di un B 29, cui era appeso: l'essere uscito indenne da una tale prodezza, parve un miracolo. Aerei moderni, grazie a potenti motori e a una scelta accurata delle forme aerodinamiche, possono superare più volte la velocità del suono. Tra parentesi, questa velocità si indica col termine mach, che deriva dal nome del fisico e pensatore austriaco Mach (1838-1916). Bucato l'invisibile muro e prodotto il corrispondente schianto, l'aereo viene a trovarsi non più dentro una serie di onde sonore sferiche, che gli si addensano davanti, bensì al vertice di un cono, di una punta di perturbazione acustica, che si sviluppa tutta a tergo. E'come un battello che produce Una scia sull'acqua, dietro di sé, mentre avanza sulla superficie liquida tranquilla. Questo cono è la regione entro la quale si rende udibile il colpo sonico; ed è, quel cono, tanto più aguzzo quanto maggiore è la velocità dell'aeroplano. Per analogia, si indica con la locuzione 'barriera termica» un altro ostacolo al volo veloce: il riscaldamento della superficie esterna degli aerei, per effetto dell'urto e dell'attrito di essa contro l'aria: un riscaldamento nocivo alla resistenza delle strutture. In termini fisici, la temperatura di un gas è la misura della velocità media delle sue particelle. Le traiettorie di queste (nell'aria esse sono molecole di azoto e di ossigeno) sono linee spezzate, ogni vertice rappresentando un urto con quelle vicine. Quando un aereo si muove in uria tranquilla, esso urta frontalmente contro le molecole, òhe in quel momento hanno velocita opposta alla 'propria, e queste rimbalzano con accresciuto impeto, urta contro molecole aventi velociti minori e le accelera. Sui fianchi poi lo straterello d'aria (strato limite) che veste in ogni parte l'aereo, fa attrito con l'aria entro la quale si muove, e perciò anche qui si ha riscaldamento. Questo aumento di temperatura si fa sentire meno alle grandi altezze, dove l'aria è più rarefatta e perciò c meno fitta la grandinata delle molecole.