كتب design principles
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
مبادئ التصميم (معلومة)
الطيران الأسرع من الصوت يجلب معه تحديات تقنية كبيرة، الديناميكا الهوائية للطيران الأسرع من الصوت هي مختلفة بشكل كبير عن تلك التي هي دون سرعة الصوت (أي الطيران بسرعات أبطأ من الصوت). على وجه الخصوص، ترتفع الديناميكا الهوائية بشكل حاد ومنتظم أثناء تحليق الطائرات أسرع من الصوت، والتي تتطلب قوة محرك أكبر.
الجناح
للحفاظ على قوة سحب منخفضة، يجب أن يكون الجناحين محدودتين، مما يقلل أيضا من فعالية الديناميكية الهوائية عندما تحلق الطائرة ببطء. بما أن الطائرات الأسرع من الصوت يجب أن تقلع وتهبط بسرعة بطيئة نسبيا، تصميم الديناميكية الهوائية يجب أن يكون حلا وسطا بين متطلبات نطاق السرعة.( السرعة القصوى والدنيا)
هناك طريقة لتحقيق هذا الحل الوسط هو استخدام جناح متعدد الأوضاع ، الذي يستعمل في نطاق السرعة المنخفضة .
طريقة آخرى تم استخدامها هي جناح دلتا مثل تلك التي استخدمت في كونكورد.للجناح ميزة تحقيق ارتفاع زاوية الهجوم في السرعات المنخفضة، ما يولد دوامة على السطح العلوي للطائرة مما يزيد بشكل كبير في رفعها وتوفير تباطئ سلس أثناء هبوطها.
الحرارة
مشكلة أخرى هي الحرارة المتولدة عن الاحتكاك مع الهواء المتدفق حول الطائرات. معظم تصاميم الطائرات الأسرع من الصوت تستعمل سبائك الألومنيوم مثل مزيج من ألمونيوم و نحاس ، وهي رخيصة وسهلة الإنجاز ولكن تفقد قوتها بسرعة في درجات الحرارة العالية. ما يحد السرعة القصوى إلى حوالي 2.2 ماخ.
معظم الطائرات الأسرع من الصوت، بما في ذلك العديد من الطائرات المقاتلة صممت للطيران معظم الوقت بسرعة دون سرعة الصوت، إلا أن تتجاوز سرعة الصوت لفترات قصيرة عند اعتراض إحدى طائرات العدو. مثل طائرة الاستطلاع لوكهيد إس آر-71 بلاك بيرد و الكونكورد الأسرع من الصوت، تم تصميمها للطيران بسرعة فوق سرعة الصوت بستمرار، ومع هذه التصاميم فإن مشاكل أو أخطاء الطيارين أو الأعطاب تكون نتائجها في الطيران الأسرع من الصوت أكثر خطورة.
رحلة أسرع من الصوت
تدفق الهواء يمكن أن تسرع أو تبطئ السرعة محليا في نقاط مختلفة على الطائرة. في المنطقة حول 1 ماخ بعض المناطق قد تواجه التدفق الأسرع من الصوت، في حين أن البعض الآخر دون سرعة الصوت. هذا النظام يسمى رحلة أسرع من الصوت. عند تغير سرعة الطيران فإن موجات الضغط إما تتشكل أو تتحرك. وهذا يمكن أن يؤثر على الاستقرار والتحكم في الطائرة، وعلى المصمم أن يضع في اعتباره كل هذه التأتيرات عند تحليق الطائرة في مختلف السرعات
رحلة بسرعة هايبر سونيك
الطيران بسرعات فوق حوالي 5 ماخ غالبا ما تشير لسرعة هايبر سونيك. عند هذه النقطة تكون مشاكل السحب والحرارة أكثر حدة. فمن الصعب ضبط درجات الحرارة الناتجة عن مقاومة الهواء في هذه السرعات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت .التحليق برحلة أكثر سرعة من الصوت لمدة طويلة الأمد لم يتحقق إلى الآن.
