আমরা যখন "শব্দ বাধা" অভিব্যক্তি শুনি তখন আমরা কী ভাবি? একটি নির্দিষ্ট সীমা এবং বাধা, যা কাটিয়ে ওঠা যা শ্রবণ এবং সুস্থতাকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণত, শব্দ বাধা আকাশসীমা জয় এবং একজন পাইলটের পেশার সাথে জড়িত।
এই বাধা অতিক্রম করা দীর্ঘস্থায়ী রোগ, ব্যথা সিন্ড্রোম এবং অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়ার বিকাশকে উস্কে দিতে পারে। এই উপলব্ধি সঠিক নাকি তারা স্টেরিওটাইপ? তাদের কি বাস্তব ভিত্তি আছে? একটি শব্দ বাধা কি? কিভাবে এবং কেন এটা ঘটবে? এই সমস্ত এবং কিছু অতিরিক্ত সূক্ষ্মতা, সেইসাথে এই ধারণার সাথে সম্পর্কিত ঐতিহাসিক তথ্য, আমরা এই নিবন্ধে খুঁজে বের করার চেষ্টা করব৷
এই রহস্যময় বিজ্ঞান হল বায়ুগতিবিদ্যা
বায়ুগতিবিদ্যার বিজ্ঞানে, একটি
এয়ারক্রাফ্টের গতিবিধির সাথে যে ঘটনাগুলিকে ব্যাখ্যা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, সেখানে "শব্দ বাধা" ধারণা রয়েছে। এটি একটি সারিসুপারসনিক বিমান বা ক্ষেপণাস্ত্রের চলাচলের সময় ঘটে এমন ঘটনা যা শব্দের গতির কাছাকাছি বা তার বেশি গতিতে চলে।
শক ওয়েভ কি?
যন্ত্রের চারপাশে সুপারসনিক প্রবাহের সময়, বায়ু সুড়ঙ্গে একটি শক ওয়েভ দেখা দেয়। এমনকি খালি চোখেও এর চিহ্ন দেখা যায়। মাটিতে তারা একটি হলুদ রেখা দিয়ে চিহ্নিত করা হয়। শক ওয়েভের শঙ্কুর বাইরে, হলুদ রেখার সামনে, মাটিতে, প্লেনটিও শ্রবণযোগ্য নয়। শব্দের চেয়ে বেশি গতিতে, দেহগুলি শব্দ প্রবাহের চারপাশে একটি প্রবাহের শিকার হয়, যা একটি শক ওয়েভকে অন্তর্ভুক্ত করে। শরীরের আকৃতির উপর নির্ভর করে একাধিক হতে পারে।
শক ওয়েভ রূপান্তর
শক ওয়েভের সামনের অংশ, যাকে কখনও কখনও শক ওয়েভ বলা হয়, এর একটি বরং ছোট পুরুত্ব রয়েছে, যা তা সত্ত্বেও প্রবাহের বৈশিষ্ট্যগুলির আকস্মিক পরিবর্তনগুলিকে চিহ্নিত করা সম্ভব করে তোলে, এর গতিবেগ আপেক্ষিকভাবে হ্রাস পায়। শরীর এবং প্রবাহে গ্যাসের চাপ এবং তাপমাত্রার অনুরূপ বৃদ্ধি। এই ক্ষেত্রে, গতিশক্তি আংশিকভাবে গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এই পরিবর্তনের সংখ্যা সরাসরি সুপারসনিক প্রবাহের গতির উপর নির্ভর করে। শক ওয়েভ যন্ত্রপাতি থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে চাপ কমে যায় এবং শক ওয়েভ শব্দে রূপান্তরিত হয়। তিনি একজন বাইরের পর্যবেক্ষকের কাছে পৌঁছাতে পারেন যিনি একটি বিস্ফোরণের মতো একটি চরিত্রগত শব্দ শুনতে পাবেন। একটি মতামত আছে যে এটি ইঙ্গিত দেয় যে ডিভাইসটি শব্দের গতিতে পৌঁছেছে, যখন প্লেনটি শব্দ বাধাটি পিছনে ফেলে দেয়।
আসলে কি হচ্ছে?
তথাকথিত মুহূর্তঅনুশীলনে শব্দ বাধা অতিক্রম করা হচ্ছে বিমানের ইঞ্জিনের ক্রমবর্ধমান গর্জন সহ একটি শক ওয়েভের উত্তরণ। এখন ইউনিটটি সহগামী শব্দের চেয়ে এগিয়ে, তাই ইঞ্জিনের গুঞ্জন এর পরে শোনা যাবে। শব্দের গতিতে বিমানের গতির কাছাকাছি যাওয়া দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় সম্ভব হয়েছিল, কিন্তু একই সময়ে, পাইলটরা বিমানের পরিচালনায় অ্যালার্ম সংকেত লক্ষ্য করেছিলেন৷
যুদ্ধ শেষ হওয়ার পর, অনেক বিমানের ডিজাইনার এবং পাইলট শব্দের গতিতে পৌঁছাতে এবং শব্দ বাধা ভাঙতে চেয়েছিলেন, কিন্তু এই প্রচেষ্টার অনেকগুলিই দুঃখজনকভাবে শেষ হয়েছিল। হতাশাবাদী বিজ্ঞানীরা যুক্তি দিয়েছিলেন যে এই সীমা অতিক্রম করা যাবে না। কোনোভাবেই পরীক্ষামূলক নয়, কিন্তু বৈজ্ঞানিকভাবে, "শব্দ বাধা" ধারণার প্রকৃতি ব্যাখ্যা করা এবং এটিকে অতিক্রম করার উপায় খুঁজে বের করা সম্ভব ছিল৷
নিরাপদ উড়ানের জন্য কম করা সুপারিশ
ট্রান্সনিক এবং সুপারসনিক গতিতে নিরাপদ ফ্লাইট সম্ভব যদি একটি তরঙ্গ সংকট এড়ানো যায়, যার ঘটনাটি বিমানের অ্যারোডাইনামিক প্যারামিটার এবং ফ্লাইটের উচ্চতার উপর নির্ভর করে। আফটারবার্নার ব্যবহার করে একটি গতির স্তর থেকে অন্য গতিতে রূপান্তর যত তাড়াতাড়ি সম্ভব করা উচিত, যা তরঙ্গ সংকট অঞ্চলে দীর্ঘ ফ্লাইট এড়াতে সহায়তা করবে। একটি ধারণা হিসাবে তরঙ্গ সংকট জল পরিবহন থেকে এসেছে। এটি জলের পৃষ্ঠে তরঙ্গের গতির কাছাকাছি গতিতে জাহাজের চলাচলের সময় উদ্ভূত হয়েছিল। একটি তরঙ্গ সংকটে পৌঁছাতে গতি বাড়ানোর অসুবিধা হয় এবং যদি তরঙ্গ সংকট কাটিয়ে ওঠা যতটা সম্ভব সহজ হয়, তাহলে আপনি পৌঁছাতে পারেনজল পৃষ্ঠের উপর প্ল্যানিং বা স্লাইডিং মোড।
বিমান নিয়ন্ত্রণের ইতিহাস
পরীক্ষামূলক বিমানে সুপারসনিক ফ্লাইট গতি অর্জনকারী প্রথম ব্যক্তি হলেন আমেরিকান পাইলট চাক ইয়েগার। তার কৃতিত্ব ইতিহাসে 14 অক্টোবর, 1947 তারিখে উল্লেখ করা হয়েছে। ইউএসএসআর-এর ভূখণ্ডে, 26শে ডিসেম্বর, 1948 সালে সোকোলভস্কি এবং ফেডোরভ, যিনি একজন অভিজ্ঞ যোদ্ধা উড্ডয়ন করেছিলেন, শব্দ বাধাটি অতিক্রম করেছিলেন৷
বেসামরিক বিমানগুলির মধ্যে, ডগলাস ডিসি-8 যাত্রীবাহী লাইনারটি প্রথম শব্দ বাধা ভেঙেছিল, যা 21 আগস্ট, 1961-এ 1.012 মাচ বা 1262 কিমি/ঘন্টা গতিতে পৌঁছেছিল। মিশন ছিল উইং ডিজাইনের জন্য ডেটা সংগ্রহ করা। বিমানের মধ্যে, বিশ্ব রেকর্ডটি একটি হাইপারসনিক এয়ার-টু-গ্রাউন্ড অ্যারোব্যালিস্টিক ক্ষেপণাস্ত্র দ্বারা সেট করা হয়েছিল, যা রাশিয়ান সেনাবাহিনীর সাথে কাজ করছে। 31.2 কিলোমিটার উচ্চতায়, রকেটটি 6389 কিমি/ঘন্টা বেগে পৌঁছেছিল।
50 বছর পর বাতাসে শব্দ বাধা ভেঙ্গে, ইংরেজ অ্যান্ডি গ্রিন একটি গাড়িতে একই ধরনের কৃতিত্ব করেছেন। ফ্রি পতনে, আমেরিকান জো কিটিংগার রেকর্ড ভাঙার চেষ্টা করেছিলেন, যিনি 31.5 কিলোমিটার উচ্চতা জয় করেছিলেন। আজ, 14 অক্টোবর, 2012-এ, ফেলিক্স বামগার্টনার একটি যানবাহনের সাহায্য ছাড়াই, 39 কিলোমিটার উচ্চতা থেকে একটি বিনামূল্যে পড়ে, শব্দ বাধা ভেঙ্গে একটি বিশ্ব রেকর্ড স্থাপন করেছিলেন৷ একই সময়ে, এর গতি 1342.8 কিলোমিটার প্রতি ঘন্টায় পৌঁছেছে।
সাউন্ড ব্যারিয়ারের সবচেয়ে অস্বাভাবিক ভাঙন
ভাবতে আশ্চর্যজনক হলেও বিশ্বের প্রথম আবিষ্কার,এই সীমা অতিক্রম করে, সাধারণ চাবুক ছিল, যা প্রায় 7 হাজার বছর আগে প্রাচীন চীনা দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। প্রায় 1927 সালে তাত্ক্ষণিক ফটোগ্রাফির আবিষ্কারের আগ পর্যন্ত, কেউ সন্দেহ করেনি যে একটি চাবুকের ফাটলটি একটি ক্ষুদ্রাকৃতির সোনিক বুম ছিল। একটি তীক্ষ্ণ সুইং একটি লুপ গঠন করে এবং গতি তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা ক্লিককে নিশ্চিত করে। প্রায় 1200 কিমি/ঘন্টা বেগে শব্দ বাধা অতিক্রম করা হয়।
কোলাহলপূর্ণ শহরের রহস্য
আশ্চর্যের কিছু নেই যে ছোট শহরের বাসিন্দারা প্রথমবার রাজধানী দেখে হতবাক হয়ে যায়। পরিবহনের প্রাচুর্য, শত শত রেস্তোরাঁ এবং বিনোদন কেন্দ্রগুলি বিভ্রান্ত করে এবং অস্থির করে তোলে। রাজধানীতে বসন্তের শুরু সাধারণত এপ্রিল তারিখে হয়, বিদ্রোহী তুষারঝড় মার্চ নয়। এপ্রিলে, আকাশ পরিষ্কার, স্রোত বয়ে যায় এবং কুঁড়ি খোলে। লোকেরা, দীর্ঘ শীতে ক্লান্ত, সূর্যের দিকে তাদের জানালাগুলি প্রশস্ত করে, এবং রাস্তার আওয়াজ ঘরগুলিতে ফেটে যায়। রাস্তায় পাখিরা কিচিরমিচির করে, শিল্পীরা গান করে, প্রফুল্ল ছাত্ররা কবিতা আবৃত্তি করে, যানজট এবং পাতাল রেলের শব্দের কথা উল্লেখ না করে। স্বাস্থ্যবিধি বিভাগের কর্মচারীরা মনে করেন যে দীর্ঘ সময় কোলাহলপূর্ণ শহরে থাকা অস্বাস্থ্যকর। রাজধানীর শব্দ পটভূমি পরিবহন, বায়ু, শিল্প এবং গৃহস্থালীর শব্দ নিয়ে গঠিত। সবচেয়ে ক্ষতিকারক হল শুধু গাড়ির শব্দ, কারণ প্লেনগুলো যথেষ্ট উঁচুতে উড়ে যায়, এবং উদ্যোগের আওয়াজ তাদের ভবনে দ্রবীভূত হয়। বিশেষ করে ব্যস্ত মহাসড়কে গাড়ির ক্রমাগত গুঞ্জন সব অনুমোদনযোগ্য নিয়মকে দুইবার ছাড়িয়ে যায়। রাজধানীতে সাউন্ড ব্যারিয়ার কীভাবে কাটছে? শব্দের আধিক্যের কারণে মস্কো বিপজ্জনক, তাই রাজধানীর বাসিন্দারা আওয়াজ কমাতে ডাবল-গ্লাজড জানালা বসিয়ে দিচ্ছেন।
কীভাবে শব্দ বাধা লঙ্ঘন হয়?
1947 সাল পর্যন্ত, শব্দের চেয়ে দ্রুত উড়ে যায় এমন একটি বিমানের ককপিটে একজন ব্যক্তির সুস্থতার কোনও প্রকৃত তথ্য ছিল না। যেহেতু এটি পরিণত হয়েছে, শব্দ বাধা ভাঙ্গার জন্য নির্দিষ্ট শক্তি এবং সাহস প্রয়োজন। ফ্লাইট চলাকালীন এটি পরিষ্কার হয়ে যায় যে বেঁচে থাকার কোন নিশ্চয়তা নেই। এমনকি একজন পেশাদার পাইলটও নিশ্চিতভাবে বলতে পারেন না যে বিমানের নকশা উপাদানগুলির আক্রমণ সহ্য করবে কিনা। কয়েক মিনিটের মধ্যে, বিমানটি কেবল বিচ্ছিন্ন হয়ে যেতে পারে। এই ব্যাখ্যা কি? এটি লক্ষ করা উচিত যে সাবসনিক গতিতে চলাচল শাব্দ তরঙ্গ তৈরি করে যা একটি পতিত পাথর থেকে বৃত্তের মতো ছড়িয়ে পড়ে। সুপারসনিক গতি শক তরঙ্গকে উত্তেজিত করে এবং মাটিতে দাঁড়িয়ে থাকা একজন ব্যক্তি বিস্ফোরণের মতো একটি শব্দ শুনতে পান। শক্তিশালী কম্পিউটার ব্যতীত, জটিল ডিফারেনশিয়াল সমীকরণগুলি সমাধান করা কঠিন ছিল এবং একজনকে বাতাসের সুড়ঙ্গে উড়িয়ে দেওয়া মডেলগুলির উপর নির্ভর করতে হয়েছিল। কখনও কখনও, বিমানের অপর্যাপ্ত ত্বরণের সাথে, শক ওয়েভ এমন শক্তিতে পৌঁছায় যে বিমানটি যে ঘরগুলির উপর দিয়ে উড়ে যায় তার জানালাগুলি উড়ে যায়। প্রত্যেকেই শব্দ বাধা অতিক্রম করতে সক্ষম হবে না, কারণ এই মুহুর্তে পুরো কাঠামোটি কাঁপছে, যন্ত্রপাতিটির বন্ধনগুলি উল্লেখযোগ্য ক্ষতি পেতে পারে। অতএব, সুস্বাস্থ্য এবং মানসিক স্থিতিশীলতা পাইলটদের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ। যদি ফ্লাইটটি মসৃণ হয়, এবং শব্দ বাধা যত তাড়াতাড়ি সম্ভব অতিক্রম করা হয়, তবে পাইলট বা সম্ভাব্য যাত্রীরা কেউই বিশেষভাবে অপ্রীতিকর সংবেদন অনুভব করবেন না। বিশেষত শব্দ বাধা জয়ের জন্য, একটি গবেষণা বিমান 1946 সালের জানুয়ারিতে নির্মিত হয়েছিল। যন্ত্রের সৃষ্টি ছিলপ্রতিরক্ষা মন্ত্রকের আদেশে সূচনা করা হয়েছিল, তবে অস্ত্রের পরিবর্তে, এটি বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম দিয়ে পূর্ণ ছিল যা প্রক্রিয়া এবং ডিভাইসগুলির অপারেশন পর্যবেক্ষণ করে। এই বিমানটি একটি বিল্ট-ইন রকেট ইঞ্জিন সহ একটি আধুনিক ক্রুজ মিসাইলের মতো ছিল। বিমানটি সর্বোচ্চ ২৭৩৬ কিমি/ঘন্টা বেগে সাউন্ড বাধা ভেঙ্গেছে।
শব্দের গতিকে জয় করার মৌখিক ও বস্তুগত স্মৃতিচিহ্ন
শব্দ প্রতিবন্ধকতা ভাঙ্গার অর্জনগুলি আজ অত্যন্ত মূল্যবান। সুতরাং, চাক ইয়েগার যে প্লেনে প্রথম কাটিয়ে উঠেছিলেন সেটি এখন ওয়াশিংটনে অবস্থিত ন্যাশনাল এয়ার অ্যান্ড স্পেস মিউজিয়ামে প্রদর্শিত হচ্ছে। কিন্তু এই মানব আবিষ্কারের প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলি পাইলটের নিজের যোগ্যতা ছাড়া সামান্য মূল্যবান হবে। চাক ইয়েগার ফ্লাইট স্কুলে গিয়েছিলেন এবং ইউরোপে যুদ্ধ করেছিলেন, তারপরে তিনি ইংল্যান্ডে ফিরে আসেন। উড্ডয়ন থেকে অন্যায্য সাসপেনশন ইয়েগারের চেতনাকে ভেঙে দেয়নি এবং তিনি ইউরোপের সেনাদের কমান্ডার-ইন-চিফের সাথে অ্যাপয়েন্টমেন্ট পেয়েছিলেন। যুদ্ধ শেষ হওয়ার আগে বাকি বছরগুলিতে, ইয়েগার 64 টি সর্টিতে অংশ নিয়েছিলেন, যার সময় তিনি 13টি বিমান গুলি করেছিলেন। চাক ইয়েগার অধিনায়কের পদ নিয়ে স্বদেশে ফিরে আসেন। তার বৈশিষ্ট্যগুলি অভূতপূর্ব অন্তর্দৃষ্টি, অবিশ্বাস্য সংযম এবং জটিল পরিস্থিতিতে সহনশীলতা নির্দেশ করে। একাধিকবার, ইয়েগার তার প্লেনে রেকর্ড গড়েছেন। তার পরবর্তী কর্মজীবন ছিল বিমান বাহিনীতে, যেখানে তিনি পাইলটদের প্রশিক্ষণ দিয়েছিলেন। শেষবার চক ইয়েগার সাউন্ড বাধা ভেঙেছিলেন 74 বছর বয়সী, যা ছিল তার ফ্লাইটের ইতিহাসের পঞ্চাশতম বার্ষিকীতে এবং 1997 সালে।
বিমান নির্মাতাদের জটিল কাজডিভাইস
বিশ্ব বিখ্যাত MiG-15 বিমানটি সেই মুহুর্তে তৈরি করা শুরু হয়েছিল যখন বিকাশকারীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে এটি কেবল শব্দ বাধা ভাঙ্গার উপর ভিত্তি করে করা অসম্ভব, তবে জটিল প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি সমাধান করা উচিত। ফলস্বরূপ, একটি মেশিন এতটাই সফল হয়েছিল যে বিভিন্ন দেশ তার পরিবর্তনগুলি গ্রহণ করেছিল। বেশ কয়েকটি ভিন্ন ডিজাইন ব্যুরো এক ধরণের প্রতিযোগিতামূলক লড়াইয়ে প্রবেশ করেছিল, যার পুরস্কারটি ছিল সবচেয়ে সফল এবং কার্যকরী বিমানের পেটেন্ট। সুইপড উইংস সহ বিমান তৈরি করেছে, যা তাদের ডিজাইনে একটি বিপ্লব ছিল। আদর্শ যন্ত্রপাতি হতে হবে শক্তিশালী, দ্রুত এবং অবিশ্বাস্যভাবে কোনো বাহ্যিক ক্ষতি প্রতিরোধী। উড়োজাহাজের ডানাগুলি এমন একটি উপাদানে পরিণত হয়েছিল যা তাদের শব্দের গতি তিনগুণ করতে সাহায্য করেছিল। আরও, বিমানের গতি বাড়তে থাকে, যা ইঞ্জিন শক্তি বৃদ্ধি, উদ্ভাবনী উপকরণের ব্যবহার এবং এরোডাইনামিক পরামিতিগুলির অপ্টিমাইজেশন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। শব্দ প্রতিবন্ধকতা ভাঙা এমনকি একজন অ-পেশাদারের জন্যও সম্ভব এবং বাস্তব হয়ে উঠেছে, তবে এটি এই কারণে কম বিপজ্জনক হয়ে ওঠে না, তাই যে কোনও চরম অন্বেষণকারীকে এই জাতীয় পরীক্ষার সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে তার শক্তিগুলিকে সংবেদনশীলভাবে মূল্যায়ন করা উচিত।
