سرعة فرط صوتية

(تم التحويل من فرط صوتي)
محاكاة السرعة الفرط صوتية (5 مارس).

في الديناميكا الهوائية، السرعة الفرط صوتية hypersonic speed، هي السرعة الأعلى من الأسرع من الصوت. منذ السبعينيات، استخدم المصطلح للإشارة إلى السرعات 5 ماخ وما فوقها.

رقم ماخ الدقيق والذي عنده يمكن القول أن المركبة تطير بسرعات فرط صوتية، حيث أن التغيرات الفيزيائية الفردية في تدفق الهواء (مثل التفكك والتأين الجزيئي) تحدث بسرعات مختلفة؛ فإن هذه الآثار المجمعة تصبح ذات أهمية حول 5 ماخ. التعريف البديل للنظام الفرط صوتي هي السرعات التي لا تنتج عندها النفاثات التضاغطية دفعاً صافياً.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

خصائص التدفق

تتميز السرعات الفرط صوتية بالخصائص التالية:

  1. طبقة الصدمة
  2. تسخين حركي هوائي
  3. طبقة الأنتروپيا
  4. آثار الغاز الحقيقي
  5. آثار الكثافة المنخصة
  6. استقلال المعاملات الديناميكية الهوائية عن رقم الماخ


تصنيف أنظمة ماخ

النظام (رقم ماخ) (ميل/س) (كم/س) (م/ث) الخصائص العامة للطائرة
دون سرعة الصوت <0.8 <614 <988 <274 Most often propeller-driven and commercial turbofan aircraft with high aspect-ratio (slender) wings, and rounded features like the nose and leading edges.
قريبة أو عند سرعة الصوت 0.8–1.2 614–921 988–1,482 274–412 Transonic aircraft nearly always have swept wings that delay drag-divergence, and often feature designs adhering to the principles of the Whitcomb area rule.
أسرع من الصوت 1.2–5.0 921–3,836 1,482–6,174 412–1,715 Aircraft designed to fly at supersonic speeds show large differences in their aerodynamic design because of the radical differences in the behaviour of fluid flows above Mach 1. Sharp edges, thin airfoil-sections, and all-moving tailplane/canards are common. Modern combat aircraft must compromise in order to maintain low-speed handling; "true" supersonic designs include the F-104 Starfighter and BAC/Aérospatiale Concorde.
فرط صوتية 5.0–10.0 3,836–7,673 6,174–12,348 1,715–3,430 Cooled nickel or titanium skin; highly integrated (due to domination of interference effects: non-linear behaviour means that superposition of results for separate components is invalid)[مطلوب توضيح], small wings, see X-51A Waverider, HyperSoar and WU-14 (DF-ZF).
فرط صوتية-مرتفعة 10.0–25.0 7,673–19,182 12,348–30,870 3,430–8,575 Thermal control becomes a dominant design consideration. Structure must either be designed to operate hot, or be protected by special silicate tiles or similar. Chemically reacting flow can also cause corrosion of the vehicle's skin, with free-atomic oxygen featuring in very high-speed flows. Examples include the 53T6 ABM-3 Gazelle (Mach 17) anti-ballistic missile and DF-41 (Mach 25) intercontinental ballistic missile. Hypersonic designs are often forced into blunt configurations because of the aerodynamic heating rising with a reduced radius of curvature.
إعادة إدخال
السرعات
>25.0 >19,181.7 >30,869.95 >8,575 Ablative heat shield; small or no wings; blunt shape.

المتغيرات الشبيهة

الأنظمة

الغاز المثالي

الغاز المثالي ذو درجتي حرارة

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الغاز المتفكك

الغز المؤين

Radiation-dominated regime

انظر أيضاً

محركات
صواريخ
أنظمة تدفق أخرى

المصادر

  • Anderson, John (2006). Hypersonic and High-Temperature Gas Dynamics Second Edition. AIAA Education Series. ISBN 1-56347-780-7.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

وصلات خارجية