Velocidad transónica para niños
Se le llama velocidad transónica al rango de velocidades comprendido entre la velocidad a la que aparece una onda de choque en algún punto de la geometría del cuerpo y la velocidad a la que aparece una onda de choque desprendida delante del cuerpo.
Un flujo transónico se produce cuando en el campo de flujo de un fluido compresible coexisten velocidades subsónicas y supersónicos dependiendo del perfil aerodinámico.
En una aeronave que vuela todavía a menor velocidad que la del sonido, en el flujo alrededor localmente puede exceder la velocidad del sonido. La transición del flujo de aire de flujo de subsónico a supersónico está asociado con una onda de choque que causa una alta resistencia al flujo que afectan a la distribución de la presión en la aeronave. Durante mucho tiempo, por lo tanto, a la velocidad superior a la del sonido fue un reto no resuelto de las aeronaves, para lo cual fue acuñado el término barrera del sonido.
Velocidades por rango sónico
La siguiente tabla de velocidades está calculada con la velocidad del sonido a nivel del mar. Es necesario recordar, para no llevar a equívoco, que la velocidad del sonido varía con la altitud de forma notable por lo que realmente las aeronaves en régimen de crucero vuelan a una velocidad real menor que la que se indica en esta tabla.
| Régimen | Mach | mph | km/h | m/s | Características generales del avión |
|---|---|---|---|---|---|
| Subsónico | <0.8 | <610 | <980 | <270 | La mayor parte de los aviones deportivos o con turbohélice. Alas delgadas con gran superficie y bordes redondeados. Nariz y bordes de ataque suaves. |
| Transónico | 1-1.2 | 610-768 | 980-1,230 | 270-410 | Los reactores comerciales vuelan en régimen transónico para optimizar el alcance que ofrecen a sus operadores, esto es posible gracias a los perfiles supercríticos que permiten la reducción de resistencia en este régimen.
Los aviones transónicos generalmente tienes las alas en forma de delta, retrasando el frente, y a veces se caracterizan por un diseño que pretende acercarse a la regla del área de Whitcomb. Generalmente no se diseñan aviones para esta velocidad ya que es poco eficiente, es mucho mejor diseñarlos para velocidades supersónicas bajas como Mach 1.6 |
| Supersónica | 1.2-5.0 | 768-3,840 | 1,230-6,150 | 410-1,710 | Los aviones diseñados específicamente para velocidades supersónicas muestran grandes diferencias en su diseño aerodinámico debido a las radicales diferencias de flujo de aire para velocidades superiores a Mach 1. Bordes afilados, secciones delgadas y estabilizadores móviles. Los aviones militares modernos tienen que comprometer un diseño que permita volar a baja y alta velocidad. Ejemplos de "verdaderos" aviones supersónicos son el Tu-144, F-104 y el Concorde. |
| Hipersónica | 5.0-10.0 | 3,840-7,680 | 6,150-12,300 | 1,710-3,415 | Cubierta de níquel-titanio; las partes del avión están altamente integradas, alas pequeñas. Boeing X-51 |
| Hipersónica alta | 10.0-25.0 | 7,680-16,250 | 12,300-30,740 | 3,415-8,465 | El control térmico empieza a dominar la consideración de diseño. La estructura debe diseñarse para operar en altas temperaturas debido al roce del aire. Se protege la cubierta mediante tejas de silicato o similar. Las reacciones químicas con el aire del entorno y la alta temperatura pueden corroer el avión por oxidación con el oxígeno atmosférico. Los diseños hipersónicos a veces son forzados a configuraciones "desafiladas" porque reducir el radio de curvatura ayuda a disminuir la temperatura. |
| Velocidades de Reentrada atmosférica | >25.0 | >16,250 | >30,740 | >8,465 | Escudo térmico. Forma de cápsula contundente |
Véase también
En inglés: Transonic Facts for Kids
