Высокоскоростной полет

При высокоскоростном полете предположения о несжимаемости воздуха, используемые в аэродинамике малых скоростей, уже не применимы. В дозвуковой аэродинамике теория подъемной силы основана на силах, возникающих на теле и движущемся газе (воздухе), в который оно погружено. При скорости полета ниже 260 узлов (480 км/ч; 130 м/с; 300 миль в час) воздух можно считать несжимаемым для самолета, поскольку на фиксированной высоте его плотность остается почти постоянной, а давление меняется. Согласно этому предположению, воздух действует так же, как вода, и классифицируется как жидкость .

Дозвуковая аэродинамическая теория также предполагает влияние вязкости (свойство жидкости, которая стремится предотвратить движение одной части жидкости по отношению к другому) пренебрежимо малы, и относит воздух к идеальной жидкости, соответствующей принципы аэродинамики идеальной жидкости, такие как непрерывность, принцип Бернулли и циркуляция . На самом деле воздух сжимаемый и вязкий. В то время как Эффекты этих свойств незначительны при низких скорости, эффекты сжимаемости, в частности, становятся становится все более важным по мере увеличения скорости полета.

Сжимаемость (и в меньшей степени вязкость) первостепенное значение на скоростях, приближающихся к скорость звука . В этих околозвуковых диапазонах скоростей сжимаемость вызывает изменение плотности воздуха вокруг самолет.

Во время полета крыло создает подъемную силу за счет ускорения. поток воздуха над верхней поверхностью. Это ускорило воздух может достигать и достигает сверхзвуковых скоростей, хотя сам самолет может лететь с дозвуковой скоростью ( число Маха < 1,0). В какой-то крайние углы атаки , на некоторых самолетах скорость воздуха над верхней поверхностью крыла может быть вдвое больше скорости полета самолета. Таким образом, это совершенно возможно иметь как сверхзвуковые, так и дозвуковые потоки воздуха в самолете одновременно. Когда поток скорости достигают звуковых скоростей в некоторых местах на самолета (например, область максимального развала на крыло), дальнейшее ускорение приведет к появление эффектов сжимаемости, таких как ударная волна Формирование, увеличение сопротивления, бафтинг , устойчивость и трудности с контролем . Принципы дозвукового течения недействителен на всех скоростях выше этой точки.

Источники

Справочник пилота по авиационным знаниям . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление гражданской авиации США. 2003. стр. 3–35. ФАА-8083-25.