Różnica między poddźwiękiem a naddźwiękiem

Subsonic vs Supersonic

Prędkość przepływu powietrza odgrywa kluczową rolę w określaniu charakterystyki przepływu powietrza. Powietrze przepływające przy niskich prędkościach można uznać za lepki płyn o właściwościach nieściśliwych, takich jak woda. Gdy prędkość przepływu powietrza wzrasta, właściwości związane ze ściśliwością zmieniają się znacząco, powodując zmianę sił aerodynamicznych wokół ciała w obrębie przepływu.

W kontekście ruchu względnego samolot może być traktowany jako ciało, które jest stacjonarne w przepływie powietrza, do celów analitycznych. Prędkość samolotu staje się względną prędkością przepływu powietrza, powszechnie stosowaną jako prędkość lotu. Samolot zaprojektowany do latania poniżej prędkości dźwięku jest znany jako samolot poddźwiękowy, podczas gdy samolot zaprojektowany do latania szybciej niż prędkość dźwięku jest znany jako samolot naddźwiękowy. Prędkość ta jest zwykle wyrażana liczbą Macha (M), która jest stosunkiem prędkości powietrza do prędkości dźwięku. Jeżeli samolot jest poddźwiękowy, jego maksymalna prędkość jest mniejsza niż 1 (M 1).

Więcej informacji o Subsonic Aircraft

Większość produkowanych samolotów to samoloty poddźwiękowe, które są zaprojektowane do latania poniżej Mach 0,8. Małe lekkie samoloty mają niższe liczby Macha, co stanowi około Macha 0,2. Odrzutowce biznesowe i komercyjne samoloty pasażerskie mogą latać z maksymalną prędkością do Mach 0,85.

Lekkie poddźwiękowe samoloty wykorzystują silniki tłokowe jako elektrownię, podczas gdy odrzutowce biznesowe i komercyjne samoloty pasażerskie wykorzystują silniki turbośmigłowe lub wysokoprężne. Strukturalnie obciążenie płatowca różni się w zależności od samolotu. Skrzydła są zwykle proste lub mają niski kąt zamiatania. Skórka samolotu zbudowana jest z aluminium, a płatowiec może składać się z aluminium i stali. Wraz z postępem technologii materiałów kompozytowych wprowadza się materiały kompozytowe wzmocnione włóknami o wysokiej wytrzymałości i niskiej masie.

Więcej informacji o samolotach naddźwiękowych

Reżim naddźwiękowy dzieli się również na naddźwiękowy (1

Samoloty naddźwiękowe to głównie samoloty wojskowe, przeznaczone do walki (np. F-15E, Su 27, Dassault Rafale, Eurofighter Typhoon). Wykorzystują silniki turbinowe o niskim obwodzie obejściowym jako elektrownię, a konstrukcja jest zaprojektowana tak, aby wytrzymywać wibracje i obciążenia występujące przy prędkościach naddźwiękowych.

Płatowiec jest w większości wykonany z wysokiej jakości tytanu i aluminium, aby wytrzymać duże obciążenia podczas manewrów i uszkodzenia podczas walki. Płatowiec został zoptymalizowany pod względem aerodynamicznym w celu zminimalizowania efektów ściśliwości i efektów przeciągania. Lokalna gęstość powietrza zmienia się z powodu fal uderzeniowych, ekspansji i dławienia przepływu, co powoduje drastyczną zmianę w stosunku do warunków lotu poddźwiękowego.

Transport naddźwiękowy (SST) to zrealizowane, ale kosztowne wyzwanie lotnicze. Tylko dwa rodzaje transportu naddźwiękowego zostały kiedykolwiek zbudowane i oba przekroczyły średni koszt lotu. Są to Concorde i Tu-144, zaprojektowane jako samoloty pasażerskie, ale operacja została przerwana z powodu wysokich kosztów.

Samoloty wysoko naddźwiękowe to w większości samoloty zwiadowcze, a samoloty naddźwiękowe to samoloty eksperymentalne (z wyjątkiem promu kosmicznego).

Jaka jest różnica między Subsonic a Supersonic?

• Samoloty poddźwiękowe latają poniżej prędkości dźwięku, podczas gdy samoloty naddźwiękowe latają szybciej niż prędkość dźwięku.

• Samoloty naddźwiękowe wykorzystują niskoparametrowe silniki turbowentylatorowe jako układ napędowy, podczas gdy samoloty poddźwiękowe wykorzystują napędzane śmigłami silniki tłokowe, turbośmigłowe lub silniki turbinowe o wysokim obejściu.

• Samoloty naddźwiękowe używają skrzydeł zamiatanych lub skrzydeł delta, podczas gdy samoloty poddźwiękowe używają skrzydeł prostych lub skrzydeł o mniejszym kącie odchylenia.

• Samoloty naddźwiękowe są zbudowane głównie z tytanu, podczas gdy samoloty poddźwiękowe są zbudowane z polimerów wzmocnionych tytanem, aluminium i włóknem węglowym lub innych materiałów kompozytowych.

• Zazwyczaj samoloty naddźwiękowe to samoloty wojskowe wykorzystywane do operacji bojowych lub rozpoznawczych, podczas gdy samoloty poddźwiękowe są wykorzystywane do transportu i podróży.