l para la fricción de onda relacionada con los watercrafts, considera el agitar haciendo la resistencia .

La fricción de onda del es un término de la aerodinámica que refiere a una forma repentina y muy de gran alcance de fricción que aparezca en el vuelo de los aviones a las velocidades alto-subsónicas y supersónicas.

Descripción

La fricción de onda es causada por la formación de las ondas expansivas alrededor de los aviones. Las ondas expansivas irradian lejos una considerable cantidad de energía, la energía que es experimentada por los aviones como fricción. Aunque las ondas expansivas se asocien típicamente a flujo supersónico, pueden formar a velocidades mucho más bajas en las áreas en los aviones donde, acordando el principio de Bernoulli, la circulación de aire local acelera a las velocidades supersónicas sobre áreas curvadas. El efecto se considera típicamente a las velocidades alrededor del Mach 0.8, pero es posible notar el problema a cualquier velocidad sobre el del Mach crítico de eso el ala de avión. La magnitud de la subida de la fricción es impresionante, típicamente enarbolando aproximadamente cuatro veces la fricción subsónica normal. Es tan de gran alcance que fue pensado por algún tiempo que los motores no podrían proporcionar bastante energía de superar fácilmente el efecto, que llevó al concepto de un " " de la barrera de sonidos;.

Investigación

Cuando el problema era estudiado, la fricción de onda vino estar partida en el &ndash dos; fricción de onda causada por el ala como parte de generar la elevación, y ésa causada por otras porciones del plano. En el 1947, los estudios en ambos problemas llevaron al desarrollo del " perfect" formas para reducir la fricción de onda tanto como teóricamente posible. Para un fuselage la forma resultante era el cuerpo de Sears-Haack del, que sugirió una forma seccionada transversalmente perfecta para cualquier volumen interno dado. La arista de arco carpenal de Von Kármán del era una forma similar para los cuerpos con un extremo embotado, como un misil. Ambos fueron basados en formas estrechas largas con los extremos acentuados, la diferencia principal que era que la arista de arco carpenal era acentuada en solamente un extremo.

Reducción de la fricción

Sin embargo un número de nuevas técnicas desarrolladas durante y enseguida después de la Segunda Guerra Mundial podían reducir dramáticamente la magnitud del problema, y por los comienzos de los años 50 la mayoría de los aviones de combate podrían alcanzar velocidades supersónicas sin demasiado apuro. Si el problema de la fricción de onda es causado por la aceleración del aire sobre curvas en los aviones, la solución es, obviamente, reducir las curvas. No obstante esto no es siempre fácil, por ejemplo, un ala genera la elevación a las velocidades subsónicas sobre todo debido a la curvatura en el borde delantero del ala. Las cosas son algo mejores para el fuselage que forma, pero las cosas simples como un pabellón de la carlinga o el alisar del metal alrededor de una toma de aire pueden crear el " adicional; spots" caliente;.

Estos proyectos de investigación fueron puestos rápidamente al uso por los diseñadores de los aviones. Una solución común al problema de la fricción de onda debido a las alas era utilizar un Swept-wing, que había sido desarrollado realmente antes de WWII y utilizado en un cierto tiempo de guerra alemán diseña por ejemplo el Me-262. Barrer el ala a la parte posterior hace que aparece más fina y más larga en la dirección de la circulación de aire, haciendo un " normal" forma del ala más cercano a el de la arista de arco carpenal de von Kármán, mientras que todavía sigue siendo útil a velocidades más bajas donde están importantes la curvatura y el grueso.

El ala no necesita ser barrida pues es posible construir un ala que sea extremadamente fina. Esta solución fue utilizada en un número de diseños, quizás el ser más obvio el Starfighter F-104 . La desventaja a este acercamiento es que es el ala así que fino es no más posible utilizarlo para el almacenaje de combustible o el tren de aterrizaje.

El formar del fuselage fue cambiado semejantemente con la introducción de la regla de área de Whitcomb . Whitcomb había estado trabajando en las varias formas de la armadura de avión de la prueba para la fricción transónica cuando, después de mirar una presentación por el Adolfo Busemann en 1952, él realizó que el cuerpo de Sears-Haack tuvo que aplicarse a los aviones enteros. Esto significó que el fuselage necesitó ser hecho considerablemente más flaco donde las alas lo resolvieron, de modo que la sección representativa de los aviones enteros emparejara el cuerpo de Sears-Haack, no apenas el fuselage sí mismo.

El uso de la regla de área se puede también considerar en el uso de los cuerpos antichoque en los aviones subsónicos, tales como aviones de pasajeros del jet que los cuerpos antichoque, que son vainas a lo largo de los bordes de fuga/posterior de las alas, sirven el mismo papel que el diseño estrecho del fuselage de la cintura de otros aviones transónicos .

Otros métodos de la reducción de fricción

Varias otras tentativas de reducir la fricción de onda se han introducido durante los años, sino de no haber llegado a ser comunes. La superficie de sustentación supercrítica es un nuevo diseño del ala que da lugar a la elevación de poca velocidad razonable como una forma del ala en proyección horizontal normal, pero tiene un perfil considerablemente más cercano a el de la arista de arco carpenal de von Kármán. Todos los aviones de pasajeros civiles modernos utilizan formas de perfil aerodinámico supercrítico y tienen flujo supersónico substancial sobre la superficie superior del ala.

El biplano de Busemann evita la fricción de onda enteramente, pero es incapaz de generar la elevación, y nunca ha volado.