Resistència a les ones
En aeronàutica, la resistència ondulatoria és un component de la resistència aerodinàmica en les ales i el fuselage de les aeronaus, les puntes de les pala de les hèlices i els proyectils que es mouen a velocitats transónicas i supersòniques, per la presència d'ones de choc.[1] La resistència de les ones és independent del efecte viscós,[2] i tendix a presentar-se com un aument repentí i dramàtic de la resistència a mida que el vehícul aumenta la velocitat fins al Mach crític. És l'aument repentí i dramàtic de la resistència a les ones lo que du al concepte de barrera del sò.
Resum
[editar | editar còdic]La resistència a les ones és un component de la resistència a la pressió pels efectes de compresibilidad.[3] Es produïx per la formació d'ones de choc al voltant d'un cos. Les ones de choc creen una cantitat considerable d'arrastre, que pot donar lloc a un arrastre extrem en el cos. Encara que les ones de choc s'associen típicament en el fluix supersònic, poden formar-se a velocitats d'aeronaus subsónicas en àrees del cos a on el fluix d'aire local s'accelera a velocitat supersònica. L'efecte s'observa típicament en avions a velocitats transónicas (al voltant del Mach 0,8), pero és possible notar el problema a qualsevol velocitat superior a la del Mach crític d'eixe avió. És tan pronunciat que, abans de 1947, es pensava que els motors dels avions no serien lo suficientment potents com per a superar l'aument de la resistència aerodinàmica, o que les forces serien tan grans que els avions correrien el risc de trencar-se en ple vol. D'ahí va sorgir el concepte de barrera del sò.
Investigació
[editar | editar còdic]En 1947, els estudis sobre la resistència de les ones varen conduir al desenroll de formes perfectes per a reduir la resistència de les ones tant com fora teòricament possible. Per a un fuselage, la forma resultant va ser el cos de Sears-Haack, que sugeria una forma de secció travessera perfecta per a qualsevol volum intern dau. El disseny del morro d'atac de l'ogiva de von Kármán era una forma similar per a cossos en un extrem romo, com un missil. Abdós es basaven en formes llargues i estretes en extrems puntaguts, en la principal diferència de que l'ogiva era puntaguda només en un extrem.
Reducció de la resistència aerodinàmica
[editar | editar còdic]Una série de noves tècniques desenrollades durant i just despuix de la Segona Guerra Mundial varen conseguir reduir dràsticament la magnitut de la resistència a les ones, i a principis de la década de 1950 els últims avions de combat podien alcançar velocitats supersòniques.
Els dissenyadors d'avions no varen tardar en utilisar estes tècniques. Una solució comuna al problema de la resistència a les ones era utilisar un ala en flecha, que en realitat s'havia desenrollat abans de la Segona Guerra Mundial i s'havia utilisat en alguns dissenys alemans de l'época. L'agranada de l'ala fa que semble més prima i més llarga en la direcció del fluix d'aire, lo que fa que la forma d'un ala de llàgrima convencional s'acoste més a la de l'ogiva de von Kármán, sense deixar de ser útil a velocitats més baixes en les que la curvatura i la gruixa són importants.
L'ala no necessita ser agranada quan és possible construir un ala extremadament prima. Esta solució es va utilisar en varis dissenys, escomençant pel Bell X-1, el primer avió tripulat que va volar a la velocitat del sò. L'inconvenient d'este método és que l'ala és tan prima que ya no és possible utilisar-la per a almagasenar el combustible o el tren d'aterrisage. Este tipo d'ales són molt comunes en els missils, encara que, en eixe camp, solen denominar-se "aletes".
La forma del fuselage es va modificar de forma similar en l'introducció de la Regla de l'àrea. Whitcomb havia estat treballant en les proves de vàries formes de fuselage per a la resistència transónica quan, despuix de vore una presentació d'Adolf Busemann en 1952, es va donar conte de que el cos de Sears-Haack tenia que aplicar-se tot l'avió, no només al fuselage. Açò significava que el fuselage devia fer-se més estret en la zona d'unió en les ales, de modo que la secció travessera de tot l'avió coincidira en el cos de Sears-Haack.
.
L'aplicació de la regla d'àrea també pot vore's en l'us de cossos antichoque en els avions transónicos, inclosos alguns avions de reacció. Els cossos antichoque, que són baïnes a lo llarc de les vores d'eixida de les ales, complixen la mateixa funció que el disseny del fuselage de cintura estreta d'atres avions transónicos.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Fundamentals of aerodynamics, 2nd edició, New York: McGraw-Hill, pp. 492, 573. ISBN 0-07-001679-8.
- ↑ Clancy, L.J. (1975), Aerodynamics, Secció 11.7
- ↑ Fonaments d'aerodinàmica, 2nd edició, New York: McGraw-Hill, p. 25. ISBN 0-07-001679-8.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Resistencia a las ondas» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.