Vuelo de Alta Velocidad: Definiciones
Velocidad del Sonido ($a$)
La velocidad a la que viajan las pequeñas perturbaciones de presión a través de un medio.
- Depende ÚNICAMENTE de la Temperatura (en el aire).
- Fórmula: $a = 38.94 \sqrt{T}$
- $T$: Temperatura absoluta en Kelvin.
- A medida que aumenta la altitud (en la troposfera), la Temperatura disminuye -> La Velocidad del Sonido disminuye.
Número de Mach ($M$)
La relación entre la Velocidad Verdadera (TAS) y la Velocidad Local del Sonido ($a$). $ M = \frac{TAS}{a} $
- Ascenso a Mach Constante: Al aumentar la altitud, $a$ disminuye. Para mantener $M$ constante ($TAS/a$), la TAS debe disminuir.
- Descenso a Mach Constante: Al disminuir la altitud, $a$ aumenta. Para mantener $M$ constante, la TAS debe aumentar.
Regímenes de Vuelo
- Subsónico: El flujo de aire sobre toda la aeronave es subsónico ($M < 1.0$). Típicamente $M < 0.75$.
- Transónico: Parte del flujo es subsónico, parte es supersónico. Típicamente $M 0.75 - M 1.20$.
- Aquí es donde comienzan a formarse las ondas de choque.
- Supersónico: El flujo sobre toda la aeronave es supersónico ($M > 1.20$).
- Hipersónico: $M > 5.0$.
Número de Mach Crítico ($M_{crit}$)
El número de Mach de la corriente libre al cual el flujo de aire sobre algún punto de la aeronave alcanza por primera vez la velocidad del sonido ($M = 1.0$).
- Volar más rápido que $M_{crit}$ crea ondas de choque.