Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wanneer transonische snelheid plaatsvindt?

Transonische snelheid treedt op wanneer een object beweegt met een snelheid dicht bij de snelheid van het geluid , waarbij delen van het object langzamer bewegen dan geluid en andere onderdelen sneller bewegen dan geluid.

Hier is een meer gedetailleerde uitsplitsing:

* subsonic: Snelheden onder de geluidssnelheid (Mach 1).

* transonisch: Snelheden tussen ongeveer Mach 0,8 en Mach 1.2, waar luchtstroom rond het object een mix is ​​van subsonisch en supersonisch.

* supersonisch: Snelheden boven de geluidssnelheid (mach 1).

Sleutelpunten over transonische snelheid:

* Complexe luchtstroom: Dit snelheidsbereik is bijzonder uitdagend voor vliegtuigontwerp omdat de luchtstroom over het object uiterst complex is. De grens tussen subsonische en supersonische stroom kan zeer onstabiel zijn, wat leidt tot schokgolven en onvoorspelbare aerodynamische krachten.

* schokgolven: Naarmate een object de snelheid van het geluid nadert, worden de luchtmoleculen ervoor gecomprimeerd, waardoor een opbouw van druk ontstaat die schokgolven kan vormen. Deze schokgolven kunnen aanzienlijke weerstand en ruis veroorzaken.

* Dragsverhoging: De weerstand op een object neemt aanzienlijk toe naarmate het het transonische snelheidsbereik binnengaat. Dit komt door de vorming van schokgolven en de verhoogde luchtweerstand.

* mach kegel: Terwijl een object met supersonische snelheden beweegt, vormt een kegelvormige golffront van perslucht, bekend als een mach-kegel, achter het object.

Voorbeelden van transonische vlucht:

* Commerciële luchtvaartmaatschappijen: Veel moderne commerciële vliegtuigen werken met transonische snelheden tijdens het opstijgen en landing, evenals tijdens cruise.

* Militair vliegtuig: Straaljagers en andere militaire vliegtuigen vliegen vaak met transonische snelheden om hoge prestaties te bereiken.

Het transonische snelheidsbereik is een uitdagend maar belangrijk gebied van luchtvaartonderzoek en ontwerp. Inzicht in de complexe luchtstroomdynamiek bij deze snelheden is cruciaal voor het bouwen van efficiënte en veilige vliegtuigen.