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Perché i caccia sono così rumorosi?

Risposta diretta

I caccia sono rumorosi perché i motori espellono poca aria a velocità molto alta; il rumore del getto cresce approssimativamente con l'ottava potenza della velocità di scarico. I motori a basso rapporto di bypass con postbruciatore sono più rapidi di quelli di un aereo di linea, e i caccia volano più bassi e più veloci, lasciando poco preavviso sonoro.

Perché i caccia sono così rumorosi?
US Navy 021112 N-1810F 020 Un F-14 "Tomcat" assegnato ai "Black Knights" dello squadrone da caccia VF-154 accende i postbruciatori

Velocità di scarico, non dimensione del motore

Un motore di aereo di linea come il CFM56 muove la maggior parte della sua aria a velocità moderata attraverso un grande fan; solo una piccola parte passa attraverso il nucleo caldo. Un motore da caccia fa l'opposto: l'F100, l'F110 o l'EJ200 hanno rapporti di bypass inferiori a uno, quindi quasi tutta la spinta proviene da un getto centrale rapido e caldo, e l'accensione del postbruciatore aumenta ulteriormente la temperatura e la velocità del gas di scarico. James Lighthill dimostrò nel 1952 che la potenza acustica di un getto turbolento cresce approssimativamente con l'ottava potenza della sua velocità, quindi raddoppiare la velocità di scarico moltiplica l'energia sonora di circa 250 volte.

Postbruciatore e celle d'urto

Il postbruciatore inietta carburante nel gas di scarico e raddoppia circa la spinta, ma al prezzo di un rumore enorme, che aggiunge un rombo a bassa frequenza e uno scricchiolio causato da onde d'urto nel getto di scarico supersonico. Il caratteristico motivo a diamanti visibile nella fiamma del motore è costituito da una serie di celle d'urto, ognuna delle quali emette toni stridenti. Le misurazioni sulle portaerei della Marina statunitense hanno registrato livelli di circa 150 dB sul ponte di volo durante i lanci con catapulta, motivo per cui gli equipaggi di ponte indossano una doppia protezione acustica.

Altitudine, velocità e sorpresa

I caccia si addestrano a bassa quota e alta velocità, quindi la distanza dall'ascoltatore è ridotta e il suono arriva poco dopo l'aereo, o anche contemporaneamente ad esso, a differenza dell'avvicinamento graduale di un aereo di linea in finale. Anche il rumore della cellula ha un ruolo: vani armi aperti, carichi esterni e slat generano turbolenza. Gli aerei di linea sono diventati significativamente più silenziosi dagli anni '70 grazie ai limiti di certificazione e ai motori ad alto bypass; gli aerei militari sono esentati da queste norme sul rumore, poiché portata, velocità e rapporto spinta-peso hanno la priorità sul confort al suolo.

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