Sonic Boom

Sonic Boom! Untuk para penggemar genre fighting tentu sangat akrab dengan warcry tersebut, yang diucapkan oleh Guile dari seri game Street Fighter. Namun agar kalian tahu, ternyata Sonic Boom merupakan istilah yang benar-benar ada dalam dunia nyata!!

 

Sonic boom adalah suara yang diasosiasikan dengan gelombang yang tercipta dari efek penerbangan supersonik pesawat. Sonic boom dihasilkan dari kumpulan energi suara yang cukup besar sehingga terdengar seperti ledakan. Versi kecil dari sonic boom adalah suara peluru yang mendesing setelah ditembakkan dari senapan.

 

Causes of Sonic Boom

Ketika sebuah objek melaju di udara, objek tersebut menciptakan serangkaian gelombang tekanan di bagian depan dan belakangnya. Gelombang bergerak dengan kecepatan suara dan ketika kecepatan objek meningkat, gelombang tersebut memadat sampai akhirnya bersatu menjadi sebuah gelombang tunggal berkecepatan suara. Kecepatan yang dijuluki Mach 1 ini mencapai 1,225 km/h (761 mph) di atas batas permukaan air dan suhu 20 derajat Celcius. Dalam penerbangan yang mulus, munculnya gelombang suara dimulai dari hidung pesawat dan berakhir di bagian ekor. Karena arah disekitar pesawat dan arah pernerbangan equivalent maka gelombang yang dihasilkan berbentuk Mach cone. Semakin cepat pesawat melaju maka semakin runcing bentuk gelombang cone. Penyebabnya adalah tekanan yang meninggi di bagian hidung, namun berkurang tahap demi tahap menjadi tekanan negatif di bagian ekor dan diikuti perubahan mendadak menjadi tekanan normal ketika objek melaju.

Profil overpressure ini dikenal pula sebagai gelombang N karena bentuknya. "Boom" tercipta ketika terjadi perubahan mendadak dalam tekanan sehingga gelombang N menghasilkan dua boom: pertama ketika tekanan awal muncul dari bagian hidung pesawat, diikuti gelombang kedua yang tercipta ketika bagian ekor melaju dan tekanan kembali ke normal. Double boom biasanya dihasilkan oleh pesawat supersonic macam F/A-18 Hornet, F-22 Raptor atau SR-71 Blackbird. Ketika bermanuver, distribusi tekanan berubah menjadi bentuk berbeda dengan karateristik gelombang berbentuk U. Karena boom diciptakan secara kontinu selama pesawat supersonic bergerak maka jejak pernerbangan yang dijuluki boom carpet akan muncul. Lebarnya tergantung dari tinggi pernerbangan. Kekuatan, volume, dan gelombang yang dihasilkan oleh sonic boom bergantung dari kuantitas udara yang diakselerasi, juga besar dan bentuk pesawat.

Ketika pesawat meningkatkan kecepatan terbang, shock cone semakin padat di sekitar tubuh pesawat kemudian merenggang di kecepatan sangat tinggi sampai tidak ada boom yang terdengar. Pesawat yang lebih panjang menciptakan boom yang lebih lemah daripada pesawat kecil. Beberapa gelombang kecil boom dapat tercipta secara susulan dari sayap, terutama inlet mesin. Gelombang susulan tersebut disebabkan udara dipaksa berbalik di sekitar titik convex, yang kembali menggenerasikan gelombang supersonic. Gelombang susulan biasanya bergerak lebih cepat daripada gelombang pertama.

 

Perception and Noise

Suara yang dihasilkan sonic boom bergantung dari jarak pengamat dan bentuk pesawat atau kendaraan supersonic lainnya. Sebuah sonic boom biasanya terdengar sebagai dentuman ketika pesawat telah mencapai jarak dan kecepatan tertentu. Bahkan suara sonic boom yang dihasilkan oleh pesawat luar angkasa lebih mirip suara ledakan!! Adalah sebuah kesalahan persepsi yang lumrah bahwa hanya satu boom yang tercipta semasa transisi dari subsonic menjadi supersonic, karena sebetulnya boom terus-menerus tercipta sepanjang penerbangan. Uniknya, pilot yang menerbangkan pesawat justru sama sekali tidak mendengar efek suara tersebut, dan mereka hanya dapat melihat gelombang tekanan yang dihasilkan oleh pergerakan pesawat saja, tanpa mendengar suaranya. Sonic boom juga dapat dihasilkan oleh kendaraan supersonic yang ada di darat; salah satunya adalah ThrustSSC sebagai menjadi kendaraan darat pertama yang berhasil memecahkan sound barrier!!

Selain itu komposisi udara di atmosfir juga menjadi salah satu faktor penting, selain temperatur, kelembapan, polusi dan angin, yang mempengaruhi sekeras apa suara sonic boom bisa terdengar. Bahkan dataran tempat orang berdiri dapat mempengaruhi suara yang diterima dari sonic boom. Dataran dengan jenis lintasan yang padat dan keras maupun gedung yang besar dapat menimbulkan refleksi yang memperpanjang suara sebuah sonic boom. Di sisi lain, padang rumput melemahkan kekuatan dan tekanan dari sebuah sonic boom. Beberapa karateristik tradisional sonic boom gelombang N dapat mempengaruhi seberapa keras suara yang didengar oleh orang di daratan. Intensitas dan panjang dari sebuah sonic boom bergantung dari karakteristik fisik dari pesawat dan bagaimana cara pengoperasiannya. Secara umum, semakin tinggi pesawat terbang maka semakin rendah tekanan di daratan.