ಅಧಿಧ್ವನಿಕ

ವಾಯುಗತಿ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ (ಏರೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್) ಶಬ್ದವೇಗವನ್ನು ಮೀರಿದ ಚಲನೆಯ ಸಂಬಂಧವಾಗಿ ಈ ಪದ (ಸೂಪರ್‍ಸಾನಿಕ್) ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಎರಡನೆಯ_ಮಹಾಯುದ್ಧದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ವೇಗದ ವಿಮಾನಗಳು, ರಾಕೆಟ್ಟುಗಳು, ಜೆಟ್ ಚಾಲಿತ ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳು--ಇವುಗಳ ಬಳಕೆಯಾದಾಗಿನಿಂದ ಈ ಪದಕ್ಕೆ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ಬಂದಿದೆ.

ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಸುಮಾರು 332 ಮೀ ಇದ್ದು ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಇರುವ ಎತ್ತರ ಹಾಗೂ ಉಷ್ಣತೆಗಳಿಗನುಗುಣವಾಗಿ ಅಲ್ಪಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫೋಟಕ ಗುಂಡುಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳು ಈ ವೇಗವನ್ನು ಮೀರಿರುತ್ತವೆಯಾದರೂ ವಿಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ವೇಗಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಪಟ್ಟ ಅಂಶ ಹಲವು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನೊಡ್ಡುತ್ತದೆ. ವಾಯುವಿನ (ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ ಸ್ನಿಗ್ಧತಾ ಪ್ರವಾಹಿಯ) ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಒಂದು ಘನಪದಾರ್ಥದ ಸಾಪೇಕ್ಷ (ಘನವಸ್ತು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದು ಪ್ರವಾಹಿ ಅದರ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರಬಹುದು) ವೇಗವನ್ನು ಅಡಿ, ಮೈಲಿ ಅಥವಾ ಮೀಟರುಗಳಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸದೆ, ಆ ಪ್ರವಾಹಿಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ಪ್ರವಹಿಸುವ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿ ಒಂದು ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿ ನಮೂದಿಸುತ್ತಾರೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರ ಬೆಲೆ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ ಶಬ್ದವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯೆಂತಲೂ (ಅವಧ್ವನಿಕ ಅಥವಾ ಸಬ್‍ಸಾನಿಕ್) ಒಂದಾಗಿದ್ದಾಗ ಅದು ಧ್ವನಿಕ (ಸಾನಿಕ್) ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ 5ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಾಗ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿಧ್ವನಿಕ (ಹೈಪರ್‍ಸಾನಿಕ್) ಸ್ಥಿತಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಇದ್ದರೆ ಅದು ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ ಆ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ಶಬ್ದವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಅಷ್ಟು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದೂ ಅರ್ಥವಾಗುತ್ತದೆ.

ಆವೇಗದ ಪ್ರಸಾರ

ಒಂದು ಸ್ನಿಗ್ಧತಾ ಪ್ರವಾಹಿಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಒತ್ತಡದ ಅಥವಾ ಕ್ಷೋಭೆಯ (ಪ್ರೆಷರ್ ಇಂಪಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಟರ್‍ಬೆನ್ಸ್) ಆವೇಗದ (ಇಂಪಲ್ಸ್) ಪ್ರಸಾರ ಹೇಗೆ ಆಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮೊದಲು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಮಾಧ್ಯಮ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವಾಗ, ಕ್ಷೋಭೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಸಮಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಲಿನ ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲೂ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತ, ಕ್ಷೋಭೆಯ ಮೂಲವನ್ನೇ ಕೇಂದ್ರವಾಗುಳ್ಳ, ಉಬ್ಬುತ್ತಲೇ ಹೋಗುವ, ಒಂದು ಗೋಳದ ವಲಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅದರ ಪ್ರಭಾವ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಮಾಧ್ಯಮ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಕ್ಷೋಭೆಯ ಶಬ್ದವೇಗದ ಆವೇಗ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಲ್ಪಡುವುದರಿಂದ, ಫಲಿತಾಂಶದ ಪ್ರಸಾರ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿಯೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿಯೂ ಇರುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹದ ವೇಗ ಶಬ್ದವೇಗಕ್ಕೆ ಸಮನಾದರೆ ಕ್ಷೋಭೆಯ ಪ್ರಭಾವ ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಪ್ರಸಾರವಾಗುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗದೆ ಅದು ಹೊರಟ ಮೂಲಸ್ಥಾನದ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನ ಮಾರ್ಗಮಧ್ಯದಲ್ಲಿದ್ದು ಅದರ ಪ್ರಭಾವ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಷೋಭೆಯ ಮೂಲದ ಮೇಲಿನ ಪ್ರವಾಹವೇಗ ಶಬ್ದಾತೀತವಾದರೆ ಆವೇಗದ ಪ್ರಭಾವ ಒಂದು ಶಂಕು ಆಕಾರದ ವಲಯಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೋಭೆಯ ಮೂಲ ಈ ಶಂಕುವಿನ ಶೃಂಗವಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರವಾಹದ ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಅದರ ಶೃಂಗಕೋನ ಸಮಕೋನಕ್ಕಿಂತ (ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೆಲೆ ಒಂದಾದಾಗ) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶಂಕುವಿನ ಮೈ ಒಂದು ಪ್ರಭಾವ ವಲಯವನ್ನು ಒಂದು ಮೌನ (ಜೋನ್ ಆಫ್ ಸೈಲೆನ್ಸ್) ವಲಯದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಪದಾರ್ಥದ ಅವಧ್ವನಿಕ (ಸಬ್‍ಸೋನಿಕ್) ಮತ್ತು ಅಧಿಧ್ವನಿಕ (ಸೂಪರ್‍ಸಾನಿಕ್) ಚಲನೆಯ ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಇದರಲ್ಲಿದೆ.

ಶಬ್ದಮಿತ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷೋಭೆಯ ಪ್ರಭಾವ

ಶಬ್ದಮಿತ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷೋಭೆಯ ಪ್ರಭಾವ, ದೂರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾದರೂ ಪದಾರ್ಥದ ಸುತ್ತಲಿನ ಎಲ್ಲ ದಿಕ್ಕುಗಳಿಗೂ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ; ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷೋಭೆಯ ಪ್ರಭಾವ ಈ ಮ್ಯಾಕ್ ಶಂಕುವಿನ ಒಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣ ಒಂದು ಕ್ಷಿಪಣಿ ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ತಲೆಯ ಮೇಲೇ ಹಾದುಹೋದರೂ ಅದರ ಶಬ್ದ ನಮಗೆ ಕೇಳಿ ಬರುವುದು ಅದು ಬಹುದೂರ ಹೋದಮೇಲೆಯೇ. ಈ ಪರಿಶೀಲನೆಯಿಂದಾಗಿ ಮೂರು ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಯಮಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗುತ್ತವೆ.

ಸಂಕೇತ ನಿಷೇಧ ನಿಯಮ

ಒತ್ತಡದ ಬದಲಾವಣೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದಾಗುವ ಯಾವ ಸಂಕೇತವೂ ಶಬ್ದವೇಗದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಪ್ರಸಾರವಾಗುವುದರಿಂದ ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ಆಗಮಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಅದರ ಮುಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಈ ರೀತಿಯ ಸಂಕೇತ ಕಳುಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಕ್ರಿಯಾ (ಆಕ್ಷನ್) ಮತ್ತು ಮೌನ ವಲಯಗಳು

ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ನಿಶ್ಚಲ ಬಿಂದುಮೂಲ ತನ್ನಿಂದಾಚೆ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿನ ಮ್ಯಾಕ್ ಶಂಕುವಿನ ಒಳವಲಯದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಬಲ್ಲುದು ಅಥವಾ ವಿಲೋಮ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪ್ರವಾಹದ ಯಾವುದಾದರೊಂದು ಬಿಂದುವಿನ ವೇಗ, ಒತ್ತಡಗಳು ಅದರಿಂದ ಪ್ರವಾಹದ ಎದುರು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅದೇ ಶೃಂಗಕೋನವುಳ್ಳ ಮ್ಯಾಕ್ ಶಂಕುವಿನ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ಉಂಟಾದ ಆವೇಗಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಬಲ್ಲದು.

ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕ್ರಿಯಾನಿಯಮ

ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಸ್ತು ಗಮಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅದರ ಪ್ರಭಾವದ ಬಹುಭಾಗ ಕ್ರಿಯಾವಲಯದ ಬಾಹ್ಯ ಸೀಮೆಯಾಗಿರುವ ಮ್ಯಾಕ್‍ಶಂಕುವಿನ ಸಮೀಪಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಆಘಾತ ತರಂಗ

ಶಬ್ದ ಮಿತವೇಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಸ್ತು ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಆ ವಸ್ತು ತಲಪುವ ಮುನ್ನವೇ ಅದರ ಗಮನದ ಮುಂದಿನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹಿ ಮಾಧ್ಯಮದ ಒತ್ತಡ ಹಾಗೂ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮೇಣ ಬದಲಾವಣೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತಿದ್ದು ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತು ಅಲ್ಲಿ ಬಂದಾಗ ಪ್ರವಾಹಿಮಾಧ್ಯಮ ಅದರ ಮೇಲಿನ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೆಲೆ ಒಂದಾದಾಗ ಅಥವಾ ಮೀರಿದಾಗ, ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ಮೊದಲ ನಿಯಮದಂತೆ, ನಿಶ್ಚಲ ಪ್ರವಾಹಿ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತು ಆ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಮುಟ್ಟುವವರೆಗೂ ಯಾವ ಪ್ರಭಾವವೂ ಇಲ್ಲದೆ ಇದ್ದು, ವಸ್ತು ಮುಟ್ಟಿದೊಡನೆಯೇ ಪ್ರವಾಹಿಮಾಧ್ಯಮದ ಒತ್ತಡ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಹಾಗೂ ಉಷ್ಣತೆ--ಇತ್ಯಾದಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುವುದರಿಂದ ಒಂದು ಆಘಾತ ತರಂಗವೇಳುತ್ತದೆ (ಷಾಕ್ ವೇವ್). ಈ ತರಂಗ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಥವಾ ಅದರ ಸಮೀಪದಲ್ಲೇ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಿ ಹೊರಗಡೆಗೆ ಹರಡುವುದಲ್ಲದೆ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುವನ್ನೇ ನಾಶಮಾಡಿಬಿಡಬಹುದಾದಷ್ಟು ಸಾಂದ್ರತೆಯುಳ್ಳದ್ದಾಗಿರಲೂ ಸಾಧ್ಯ. ತರಂಗ ಸೆಳೆತ: ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಗಮಿಸುವ ರೆಕ್ಕೆಯೊಂದು ಎಬ್ಬಿಸುವ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ-2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದೆ. ರೆಕ್ಕೆಯ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಅಧಿಕಗೊಂಡು, ಒತ್ತರಿತವಾಯು ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೈಮೇಲೆ ಕ್ರಮೇಣ ವಿಸ್ತರಿಸಿದಂತೆ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ಹಿಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿಯೂ ಇರುವುದರಿಂದ ಈ ಒತ್ತಡವ್ಯತ್ಯಾಸ ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪಾಶ್ರ್ವಘರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಬೇರ್ಪಡೆ ಇವುಗಳಿಂದಾಗುವುದಲ್ಲದೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಒಂದು ಹಿಂದುಸೆಳೆತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ರೆಕ್ಕೆ ತನ್ನ ಜೊತೆಗೆ ಚಲಿಸುವ, ಒತ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ, ವಿಸ್ತøತತರಂಗಮಾಲೆಯನ್ನು ಎಬ್ಬಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಿಂದುಸೆಳೆತವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಿ ಮುಂದೆ ಕ್ರಮಿಸಲು ಇತರ ಬಾಬುಗಳಿಗಿಂತ ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಹರಿಯುವ ನೀರಿನ ಮೇಲಿನ ಅಲೆಗಳ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ದೋಣಿಯೊಂದು ಕ್ರಮಿಸಿದಾಗ ದೋಣಿಯ ಮುಂದೆ ನೀರು ಶೇಖರಣೆಯಾದಂತಾಗಿ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಅಲೆ ಸೃಷ್ಟಿಗೊಂಡು ದೋಣಿಯೊಡನೇ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ಇದು ಹೋಲುವುದರಿಂದ ಇದಕ್ಕೆ ತರಂಗ ಸೆಳೆತ (ವೇವ್ ಡ್ರ್ಯಾಗ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇದರ ವಿವರವಾದ ಪರಿಶೀಲನೆಯಿಂದಾಗಿ ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ವೇಗದ ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಮುಂಚೂಣಿ ಮತ್ತು ಹಿಂಚೂಣಿ ಎರಡುಕಡೆಯೂ ಚೂಪಾಗಿರಬೇಕಲ್ಲದೆ, ಅವುಗಳ ದಪ್ಪ ಉದ್ದಗಳ ಪ್ರಮಾಣ ಸಾಧ್ಯವಿದ್ದಷ್ಟೂ ಕಡಿಮೆಯಿರಬೇಕೆಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಟ್ಟಿದೆ. ಶಬ್ದಮಿತವೇಗದಲ್ಲಿ ಇದು ಕೇವಲ 1/3 ಇರಬಹುದಾದರೆ, ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದ ಯಾನದಲ್ಲಿ 1/15ಕ್ಕೆ ಮಿತಗೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಬಹುದು.

ನೆಗಪು

ಶಬ್ದಮಿತವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ರೆಕ್ಕೆಯಲ್ಲುಂಟಾಗುವ ನೆಗಪು (ಲಿಫ್ಟ್) ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೈಮೇಲೆ ಗಾಳಿಯ ಪರಿಚಲನೆಯ ದೆಸೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸುವಂತೆ ಇಂಥ ರೆಕ್ಕೆಯ ಮುಂಚೂಣಿ ಗುಂಡಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಓರೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಗಾಳಿಯ ಪದರಗಳು ಮುಂತುದಿಗೆ ತಗಲಿ ಇಬ್ಭಾಗವಾಗುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಪದರಗಳು ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೇಲಿನಿಂದಲೂ ಕೆಲವು ಕೆಳಗಡೆಯೂ ಹರಿಯುವಾಗ ಮೇಲಿನ ಪದರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ದೂರವನ್ನೂ ಕೆಳಗಿನವು ಕಡಿಮೆ ದೂರವನ್ನೂ ಕ್ರಮಿಸಿ ಏಕಕಾಲಕ್ಕೆ ಹಿಂತುದಿಯ ಬಳಿ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುವ ದೆಸೆಯಿಂದ, ಮೇಲಿನ ಪದರಗಳ ವೇಗ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗಿಯೂ ಕೆಳಗಿನದೆರಡು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿಯೂ ಆಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಬರ್ನೊಲಿ ನಿಯಮದಂತೆ, ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡ ಕೊಂಚ ಕಡಿಮೆಯೂ ಕೆಳಗಿನದು ಅಧಿಕವೂ ಆಗಿ, ರೆಕ್ಕೆಯನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಎತ್ತುವಂಥ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯುಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ನೆಗಪು (ಲಿಫ್ಟ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲೂ ಇಂಥದೇ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನೆಗಪು ಉಂಟಾಗುವುದಾದರೂ ಹರವಿನ ಆಕೃತಿ ಪರಿಗಣಿತಬಿಂದುವನ್ನು ಶೃಂಗವಾಗುಳ್ಳ ಮ್ಯಾಕ್ ಶಂಕುವಿನ ಪರಿಮಿತಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ.

ಸೀಮಾ ಶಬ್ದದಲ್ಲಿ (ಸೌಂಡ್ ಬ್ಯಾರಿಯರ್) ಉಂಟಾಗುವ ಧಕ್ಕಾ ತರಂಗವನ್ನು ಸಬಲವಾಗಿ ಎದುರಿಸಿ, ವೇಗವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಂಡ ಮೇಲೆ ಒಂದು ವಿಮಾನ ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯನ್ನೆದುರಿಸುತ್ತ ಎಂದಿನಂತೆ ತನ್ನ ಹಾರಾಟವನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿಕೊಂಡು ಭೂಮಿಗೆ ಇಳಿಯುವಾಗ ಇನ್ನೊಮ್ಮೆ ಶಬ್ದಸೀಮಾರೇಖೆಯನ್ನು ದಾಟಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೀಮಾ ಶಬ್ದದ ಮೊಳಗು (ಬೂಮ್, ಬ್ಯಾಂಗ್)

ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ಗಮಿಸುವ ವಿಮಾನ ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಆಘಾತ ತರಂಗವನ್ನೆಬ್ಬಿಸುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಹಾದಿಯ ಕೆಳಗಿರುವ ನೆಲದ ಮೇಲಿನವರೆಗೆ ಇದರ ಮೊಳಗು ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ದೂರದ ಗದ್ದಲ, ಆರ್ಭಟಕ್ಕಿಂತ ಬೇರೆಯಾಗಿ ಆದರೆ ಪ್ರಬಲವಾದ ಒಂದು ಸಿಡಿತದಂತೆ ಕೇಳಿಬರುತ್ತದೆ. ಮೊಳಗಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅದು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಉಂಟು ಮಾಡುವ ಒತ್ತಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದಾಗಿದ್ದು, ಸದ್ಯದಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ವಿಮಾನ ಮೇಲಕ್ಕೇರುವಾಗ ಒಂದು ಚ.ಅ.ಗೆ 2 ಪೌಂಡುಗಳಿಗೂ ಪ್ರಯಾಣ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಚ.ಅ.ಗೆ 1.5 ಪೌಂಡಿಗೂ ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಉದ್ದೇಶಿಸಿದೆ. ಮೊಳಗಿನ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಆದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದಕೋಸ್ಕರ, ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದ ವಿಮಾನಗಳು ಬಹಳ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಸಾಗುವಂತೆ ಯೋಜಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನಿಂದ ಸುಮಾರು 40,000 ಅಡಿ ಎತ್ತರಕ್ಕೇರುವವರೆಗೂ ವೇಗ ಶಬ್ದಮಿತಿಯಲ್ಲೇ ಇದ್ದು ಕೊಂಚ ಕಾಲ ಮಾತ್ರ ಅಧಿಕ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷದಿಂದ ವಿಮಾನದ ಸುಮಾರು 60,000 ಅಡಿ-70,000ಅಡಿ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಮುಟ್ಟಿ, ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆ 2-3ರ ವರೆಗಿನ ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ವಿಮಾನ ಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊಳಗಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ವಿಮಾನದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ತೂಕಗಳಿಗೂ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ವಿಮಾನಯಾನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುವುದರೊಡನೆಯೇ ಈ ಮೊಳಗಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗೂ ಪರಿಹಾರ ಕಾಣಬೇಕಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಯಾನದ ಆಕೃತಿ (ಪ್ಲಾನ್ ಫಾರಮ್)

ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗಯಾನದ ತರಂಗ ಸೆಳೆತವನ್ನು ಮಿತಿಯಲ್ಲಿಡಲೋಸುಗ ಅದರ ದಪ್ಪ ಉದ್ದ-ಇವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಆದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕಾದ್ದು ಉಚಿತವಾದರೂ ಯಾನದ ಅವಶ್ಯಕ ತೂಕ ಮತ್ತು ಸದೃಢತೆಗಳನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟಿರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ತರಂಗ ಸೆಳೆತವನ್ನು ಬೇರೆ ರೀತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಬೂಸ್‍ಮಾನ್‍ನಿಂದ ಸೂಚಿತವಾದ ದ್ವಿಫಲಕವಿಮಾನ (ಬೈ ಪ್ಲೇನ್) ಇವುಗಳಲ್ಲೊಂದು. ಇದು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದರಂತೆ ಎರಡು ಆಧಾರಫಲಕಗಳುಳ್ಳದ್ದಾಗಿದ್ದು, ಮೇಲಿನ ರೆಕ್ಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿತವಾದ ತರಂಗಗಳು ಕೆಳಗಿನ ರೆಕ್ಕೆಯಿಂದಾದ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಪರಸ್ಪರ ಅಡ್ಡೈಸುವುದರಿಂದ ಪ್ರಭಾವ ಮಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ತರಂಗ ಸೆಳವೂ ಇಲ್ಲವಾಗುತ್ತದೆ.

ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಬೀಸಿಕೊಂಡಂತಿರುವುದು (ಸ್ವೆಪ್ಟ್ ಬ್ಯಾಕ್) ಇನ್ನೊಂದು ರಚನಾವೈಖರಿ. ರೆಕ್ಕೆಯ ಮುಂಚೂಣಿಯ ಏಣಿನ ಲಂಬದಿಶೆಯ ವೇಗಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸೆಳೆತ ಇರುವುದರಿಂದ ರೆಕ್ಕೆಯನ್ನು ಆದಷ್ಟು ಹಿಂಬದಿಗೆ ಬೀಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ವೇಗ ಎಷ್ಟೇ ಇದ್ದರೂ ಈ ದಿಶೆಯ ಅದರ ವೇಗ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಶಬ್ದಮಿತಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ. ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದ ಸೈನಿಕವಿಮಾನಗಳು ಈ ರೀತಿ ಬಾಣದ ತುದಿಯ ಅಥವಾ ಡೆಲ್ಟದ (Δ) ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗಕ್ಕೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ರೆಕ್ಕೆಗೆ ಹಿಂಬೀಸಿದಂತೆ ಯಾವ ಆಕಾರವನ್ನು ಕೊಟ್ಟರೂ ಮಿಕ್ಕ ವೇಗಗಳಿಗೆ ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಸರ್ವಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳದ್ದರಿಂದ ಬಗೆ ಬಗೆಯ ರೇಖಾವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ರೆಕ್ಕೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಒಂದೇ ಆಕೃತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಬದಲು ವೇಗಕ್ಕನುಗುಣವಾಗಿ ಮಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತಿದ್ದರೆ ಅಧಿಕ ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಯಾನದಲ್ಲಿ, ಬಾಣದ ತುದಿಯಂತೆ ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮಡಿಚಿಕೊಂಡು ಅಧಿಕ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಹಾರುವುದಲ್ಲದೆ, ಕಡಿಮೆ ವೇಗದ ಮತ್ತು ಶಬ್ದಮಿತ ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಾಚುವುದರಿಂದ ಅಗತ್ಯವಾದ ನೆಗಪನ್ನು (ಲಿಫ್ಟ್‍ನ್ನು) ಉಂಟುಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದಲ್ಲದೆ ಯಾನದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬಲೋತ್ಪಾದಕದ ವಿಕಾಸ: ಸದ್ಯದಲ್ಲಿನ ಅಧಿಧ್ವನಿಕ ವೇಗದ ಸೈನಿಕವಿಮಾನಗಳ ಉರುವಲಿನ ವ್ಯಯ ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇವು ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ಬಹುದೂರಕ್ಕೆ ಹೋಗುವಂತೆ ರೂಪುಗೊಂಡಿರುವುದಿಲ್ಲ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಇವು ಶಬ್ದಮಿತಗಮನದ ವಿಮಾನಗಳೇ ಆಗಿದ್ದು, ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗಕ್ಕೆ ನುಗ್ಗಬಲ್ಲ ಸಾಮಥ್ರ್ಯವುಳ್ಳವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಟರ್ಬೋ ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್ನಿನಲ್ಲಿ ತರುವಾಯದ ದಹನವನ್ನುಂಟು ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ಎಂಜಿನ್ನಿನಲ್ಲೂ ಈ ರೀತಿ ಅಧಿಕ ನೂಕು ಬಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೂ ವೆಚ್ಚ ಅಧಿಕವಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೊಸ ಬೆಳವಣಿಗೆ

ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದ ವಾಹಕಗಳಿಗಾಗಿಯೇ ರೂಪುಗೊಂಡ ಎಂಜಿನ್ನು ತನ್ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಯಾನದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಧಿಕವಾಗಿ ಹೊಂದಿದ್ದಾಗಿರಬೇಕು. ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಟರ್ಬೋಫ್ಯಾನ್ ಎಂಜಿನ್ನುಗಳು, ಶಬ್ದರೇಖೆಯನ್ನು ದಾಟಲು ಬೇಕಾದ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದಷ್ಟು ಮಾತ್ರ ತರುವಾಯದ ದಹನವನ್ನುಂಟುಮಾಡಿ ಅನಂತರ ವಿಮಾನ ತನ್ನ ರೂಪಿತ ಮ್ಯಾಕ್ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಮಿತ ಉರುವಲಿನ ವ್ಯಯದಿಂದ ಯಾನಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ರಚಿತವಾಗುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೆ ಇವು ಕಡಿಮೆ ಆರ್ಭಟ ಮಾಡುವವಾಗಿದ್ದು ವಿಮಾನ ನಿಲ್ದಾಣದ ಸುತ್ತಲೂ ಗದ್ದಲದ ಮಟ್ಟ ಅನಪೇಕ್ಷಣೀಯವಾಗುವಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚದಂತೆ ಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

ಅಮೆರಿಕದ ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದ ವಾಹಕಯಾನ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದಂತೆ, 1970ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಥಮ ಹಾರಾಟ ನಡೆಸಿ 1974ರ ವೇಳೆಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸೇವೆಗೆ ಒದಗುವಂತೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ, ಗಂಟೆಗೆ 1800 ಮೈಲಿ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾನಮಾಡಬಲ್ಲ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಸಿದ್ಧಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇವು ಮಡಚಬಲ್ಲ ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಹರಹನ್ನು 200-720 ವರೆಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತಿರುತ್ತವೆ. ಇಂಥ ವಿಮಾನದ ಉದ್ದ 306' , ಅಗಲ 197', ಒಳಗಿನ ಎತ್ತರ 88' . ಅಧಿಧ್ವನಿಕವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾನಮಾಡುವ ವಿಮಾನಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಗತ್ಯಗಳ ಪೂರೈಕೆಗಾಗಿ ಅಧಿಕತಾಪವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ, ಹಗುರವಾಗಿದ್ದೂ ಗಟ್ಟಿಮುಟ್ಟಾಗಿರುವ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ವಿಮಾನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.