Может ли коммерческий самолет превысить скорость звука??

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¿Puede un avión comercial ток преодолевает звуковой барьер? Мы отвечаем на этот вопрос, que su respuesta es más interesante de lo que se imaginan. Фото SevenStorm ЮХАСЗИМРУС

Han habido en los últimos días varias publicaciones y comentarios en redes sociales donde se asegura que varios Коммерческий самолет debido a corrientes de viento «rompieron la barrera del sonido», una afirmación que generó ciento de comentarios de sorpresa y likes, но реальность не так проста, как вы думаете.

¿Puede un avión comercial volar más rápido que la velocidad del sonido?

В общих чертах, нет, un avión comercial no puede romper la barrera del sonido. Скорость звука примерно равна 1.235 км/ч на уровне моря, y la mayoría de los aviones comerciales tienen una velocidad máxima de crucero de alrededor de 900 км/ч.

Existen dos razones principales por las que un avión comercial no puede romper la barrera del sonido:

Дизайн

Los aviones comerciales no están diseñados para volar a velocidades supersónicas. Su diseño aerodinámico, Материалы и системы не способны выдерживать экстремальные силы и температуры, возникающие в результате превышения скорости звука..

• Aerodinámica: La aerodinámica de un avión cambia drásticamente a velocidades supersónicas. Se forman ondas de choque alrededor del avión, что увеличивает сопротивление и затрудняет управление. Los aviones comerciales no están diseñados para soportar estas condiciones.
• Материалы: Los materiales utilizados en la construcción de aviones comerciales no son lo suficientemente resistentes para soportar las altas temperaturas y el estrés que se generan al volar a velocidades supersónicas. Нужны специальные материалы, такие как титановые сплавы, que son más ligeros y resistentes al calor.
• Двигатели: Los motores de los aviones comerciales no son lo suficientemente potentes como para propulsar el avión a velocidades supersónicas. Требуются специальные двигатели, como los turborreactores de postcombustión, которые создают дополнительную тягу.

Эффективность

Эффективность: Volar a velocidades supersónicas es extremadamente ineficiente. Для преодоления сопротивления воздуха на таких высоких скоростях требуется большое количество топлива., lo que hace que los vuelos supersónicos sean prohibitivamente costosos.

• эффективность топлива: Volar a velocidades supersónicas es extremadamente ineficiente. Расход топлива увеличивается экспоненциально по мере приближения скорости звука.. Esto hace que los vuelos supersónicos sean prohibitivamente costosos.
• Воздействие на окружающую среду: Los vuelos supersónicos generan un fuerte estampido sónico que puede ser molesto para las personas en tierra. Также, los aviones supersónicos emiten más contaminantes que los aviones subsónicos.
• Правила: Los vuelos supersónicos están prohibidos sobre muchas áreas pobladas debido al estampido sónico. Las autoridades aeronáuticas también imponen restricciones a la altitud y velocidad de los vuelos supersónicos.

Тем не менее, есть некоторые исключения:

• Конкорд: El Конкорд fue un avión comercial supersónico que operó entre 1976 у 2003. Podía alcanzar velocidades de hasta Mach 2,04 (2.179 км/ч). Тем не менее, el Concorde era un avión muy costoso de operar y solo se fabricaron 16 единицы.
• военные полеты: muchos aviones militares están diseñados para volar a velocidades supersónicas. Эти самолеты обычно используются для боевых или разведывательных задач..

Velocidad del sonido y cómo calcularla

Erróneamente se cree que si un avión marca una velocidad igual o superior a los 1.235 км/ч, este ya rompió la velocidad del sonido, но, как мы собираемся продемонстрировать, это значение не является фиксированным и зависит от многих факторов., кроме, Существует разница между указанной скоростью и скоростью относительно земли..

Скорость звука – это расстояние, которое звуковая волна проходит в данной среде за определенное время.. Se define como la raíz cuadrada del módulo de elasticidad del medio dividido por su densidad.

En términos matemáticos:

v = √(E/ρ)

Где:

• v - скорость звука (РС)
• E es el módulo de elasticidad del medio (Па)
• ρ es la densidad del medio (kg/m³)

El módulo de elasticidad es una medida de la capacidad de un material para resistir la deformación. Плотность – это мера массы материала в единице объема..

En el aire a 20°C:

• Módulo de elasticidad (Е): 1,42 х 10^5 Па
• Плотность (ρ): 1,2 kg/m³

Sustituyendo estos valores en la ecuación:

• v = √(1,42 х 10^5 Па / 1,2 kg/m³) "=" 343 РС
• La velocidad del sonido en el aire a 20°C es de 343 РС.

Факторы, влияющие на скорость звука:

• Температура: Скорость звука увеличивается с температурой.
• Presión: La velocidad del sonido aumenta con la presión.
• Влажность: Скорость звука немного увеличивается с увеличением влажности..
• Половина: La velocidad del sonido varía según el medio. Es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos que en los gases.

Следовательно, un avión comercial que vuele a una velocidad superior a 1.235 km/h no necesariamente está rompiendo la barrera del sonido si la temperatura del aire es superior a 20°C.

Указана скорость и привязка к местности

Para profundizar aún más en la materia, debemos conocer que existen mediciones diferentes para saber la velocidad de un avión, это:

• указанная скорость (МСФО): Es la velocidad que se muestra en el indicador de velocidad aerodinámica (НО) самолета. Измеряется в узлах (КТС) или миль в час (миль в час). La IAS es la velocidad del avión con respecto al aire que lo rodea.
• Скорость относительно земли (GS): Es la velocidad real del avión sobre la superficie terrestre. Измеряется в узлах (КТС) или миль в час (миль в час). ГС рассчитывается с учетом МАС и скорости ветра..

различия:

• Ссылка: IAS измеряется по отношению к воздуху, при этом GS измеряется относительно местности.
• Воздействие ветра: На IAS не влияет ветер, mientras que la GS sí. Встречный ветер снижает GS, а попутный ветер увеличивает его.
• Важность: La IAS es importante para el control del avión durante el vuelo, mientras que la GS es importante para la navegación y la planificación del vuelo.

Пример:

Un avión está volando a una IAS de 100 КТ при встречном ветре 20 КТС. La GS del avión será de 80 КТС.

В итоге, si bien es posible que un avión comercial rompa la barrera del sonido, Это не то, что я могу делать регулярно и эффективно..

Cierro con unos datos interesantes que encontré sobre la barrera del sonido:

• La barrera del sonido se rompió por primera vez en 1947 por el piloto Chuck Yeager en el avión experimental Bell X-1.
• El Concorde fue el primer avión comercial supersónico en entrar en servicio regular.
• El vuelo supersónico produce un fuerte estampido sónico que puede ser molesto para las personas en tierra.
• Los vuelos supersónicos están prohibidos sobre muchas áreas pobladas debido al estampido sónico.

¿Qué les pareció esta lectura? Я прочитал их в комментариях…

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