Velocidad supersónica
Un F/A-18E/F Super Hornet en vuelo transónico transónico..
Una velocidad es supersónica supersónica cuando cuando es mayor que la velocidad del sonido, sonido, es decir, mayor que 1.! "m/# "m/# o o a $%&,$ m/s m/s al al nivel del mar. 'uc#os aviones de com(ate son com(ate son supersónicos. )as velocidades mayores a ! veces la velocidad del sonido son al*unas veces llamadas #ipersónicas #ipersónicas.. El disco (lanco que se +orma es vapor de a*ua condensndose condensndose a a consecuencia de la onda de c#oque. c#oque. Este +enómeno se conoce como Sin*ularidad Sin*ularidad de randtl-lauert. randtl-lauert.
§Rompiendo la barrera del sonido 0editar Artículo principal: 2arrera del sonido
13 Su(sónico, 3 'ac# 1, $3 Supersónico, %3 4nda de c#oque.
En aerodinmica aerodinmica,, la barrera del sonido usualmente se re+iere al punto en el cual un o(5eto 6aeronave 6aeronave33 se mueve desde una velocidad transónica transónica a a supersónica. Fue un t7rmino aeronutico comenado a usar durante la se*unda *uerra mundial cuando mundial cuando aeronaves comenaron a encontrar los e+ectos de la compresi(ilidad compresi(ilidad,, un e+ecto aerodinmico no conocido. Hacia los 19!&s las aeronaves rutinariamente romp:an la (arrera del sonido.
Velocidad supersónica e hipersónica hipersónica 0editar En la actualidad se si*ue discutiendo acerca del t7rmino #ipersónico, de(ido a que las naves se pueden decir supersónicas si #an alcanado el 'ac# 'ac# 1; 1; a lo sumo, en dise
iste un cam(io +:sico entre supersónico e #ipersónico, como si ocurre entre su(sónico y supersónico. Al*unas +uentes atri(uyen el cam(io a una alteración del estado de la nave. Sin em(ar*o, ya en el 'ac# $, se comienan a notar de+ormaciones o cam(ios en la nave, pero, a su ve, al*unos materiales empiean a verse a+ectados a velocidades similares a
'ac# ?, por e5emplo el@-%$A. )o que s: est claro es el e+ecto determinante del calentamiento aerodinmico se*n va escalando velocidad el cuerpo.
Régimen
Mach
mph
km/h
m/s
Características generales del avión
)a mayor parte de los aviones comerciales con motor a reacción. Subsónico
B&.8
B?C8
B1,$&
B$%&
Alas del*adas con *ran super+icie y (ordes redondeados. Dari y (ordes de ataque suaves.
)os aviones transónicos *eneralmente tienes las alas en +orma de delta, retrasando el +rente, y a veces se caracterian por un dise
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1.
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acercarse a la re*la del rea de #itcom(. eneralmente no se dise
Supersónica
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)os aviones dise
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espec:+icamente para velocidades supersónicas muestran *randes di+erencias en su dise
el oncorde.
u(ierta de n:quel-titanioG las Hipersónica
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partes del avión estn altamente
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inte*radas, alas peque
El control t7rmico empiea a dominar la consideración de dise
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alta
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similar. )as reacciones qu:micas con el aire del entorno y la alta temperatura pueden corroer el avión por o>idación con el o>:*eno atmos+7rico. )os dise
Velocidades deReentrada
!.&
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atmosérica
)a velocidad de escape de la tierra es de 'ac# $$.
Número Mach
Escudo t7rmico. Forma de cpsula contundente
Un F/A-18 Hornet volando a velocidad supersónica. El disco (lanco qu e se +orma es vapor de a*ua condensndose a consecuencia de la onda de c#oque. Este +enómeno se conoce como Sin*ularidad de randtl-lauert.
El n!mero Mach 6'3, conocido en el uso coloquial como mach, es una medida de velocidad relativa que se de+ine como el cociente entre la velocidad de un o(5eto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dic#o o(5eto. =ic#a relación puede e>presarse se*n la ecuación
es un valor que depende del medio +:sico en el que se transmite el sonido. Es un nmero adimensional t:picamente usado para descri(ir la velocidad de los aviones. 'ac# 1 equivale a la velocidad del sonido, 'ac# es dos veces la velocidad del sonido, etc. Este nmero +ue propuesto por el +:sico y +ilóso+o austr:aco Ernst 'ac# 618$8-191C3, uno de los ms *randes teóricos de la +:sica de los si*los @I@-@@, como una manera sencilla de e>presar la velocidad de un o(5eto con respecto a la velocidad del sonido. )a utilidad del nmero de mac# reside en que permite e>presar la velocidad de un o(5eto no de +orma a(soluta en "m/# o m/s, sino tomando como re+erencia la velocidad del sonido, al*o interesante desde el momento en que la velocidad del sonido cam(ia dependiendo de las condiciones de la atmós+era. or e5emplo, cuanto mayor sea la altura so(re el nivel del mar o menor la temperatura de la atmós+era, menor es la velocidad del sonido. =e esta manera, no es necesario sa(er la velocidad del sonido para sa(er si un avión que vuela a una velocidad dada la #a superadoJ (asta con sa(er su nmero de mac#. Dormalmente, las velocidades de vuelo se clasi+ican se*n su nmero de 'ac# enJ
•
Su(sónico ' B &,?
•
Kransónico &,? B ' B 1,
•
Supersónico 1, B ' B !
•
Hipersónico ' !
=esde el punto de vista de la mecnica de +luidos, la importancia del nmero de 'ac# reside en su relación con la compresi(ilidad de un *asG cuando este nmero es menor de &,$ se considera +luido incompresi(le en el estudio de aerodinmica y modelos con aire o *ases, simpli+icando notoriamente los clculos realiados por ordenador.
Barrera del sonido
En aerodinmica, la barrera del sonido +ue considerada un l:mite +:sico que imped:a que o(5etos de *ran tamaplosión sónica que puede ser muy molesta al o:do #umano. )a velocidad del sonido va en +unción de la temperatura y del tipo de *as y disminuye a medida que (a5a la temperatura del medio de transmisión. on el aire a una temperatura de & L, la velocidad del sonido es la mencionada anteriormente de 1$%,8 "m/#.
uando un avión se acerca a la velocidad del sonido, la +orma en que el aire +luye alrededor de su super+icie cam(ia y se convierte en un +luido compresi(le, dando lu*ar a una resistencia mayor.
