¿Qué es Vuelo transónico?

La aeronave vuela a una velocidad de 0,8 a 1,2 Mach número (ver velocidad de vuelo). Volar de subsónico a supersónico o de supersónico a subsónico debe pasar a través de la zona transónica. La zona transónica comienza a partir de la llamada velocidad crítica del flujo de aire en un cierto punto de la superficie de la aeronave hasta que todo el campo de flujo es supersónico.

Es una zona de "flujo mixto" donde el flujo de aire en la superficie de la aeronave tiene velocidades subsónicas y supersónicas En teoría es una ecuación mixta. En este momento, tanto el número de Mach como el número de Reynolds afectan las características aerodinámicas de la aeronave.

Cuando la aeronave alcanza una velocidad crítica, se forma una onda de choque en su superficie y se desarrolla a medida que aumenta el número de Mach. La presión aumentó bruscamente después del impacto, lo que provocó la separación del flujo de aire en la capa de superficie del perfil aerodinámico. La onda de choque vuelve a interactuar con la capa límite.

La onda de choque produce una resistencia de onda, que aumenta la fuerza de arrastre varias veces en comparación con la velocidad del sonido, reduce la fuerza de elevación, mueve el centro de presión hacia atrás y el momento cambia repentinamente, y la aeronave puede vibrar o aletear (ver Aeroelasticidad). La eficiencia de las superficies de control, como los elevadores y los alerones, se reduce considerablemente, mientras que el par de las bisagras aumenta considerablemente.

El equilibrio longitudinal, lateral y de rumbo se ven afectados localmente, especialmente el equilibrio longitudinal, y es probable que se produzca el fenómeno de inclinación del timón hacia atrás. El vuelo transónico con baja altitud y alta velocidad, gran altitud y alto número de Mach es propenso a la inclinación automática o ala baja del ala.

Además, los punteros del altímetro, velocímetro, tabla de números de Mach y velocímetro de la escalera mecánica tiemblan debido a las ondas de choque, y el error de indicación del altímetro puede alcanzar los 700 a 800 metros, lo que causará molestias al piloto.

El tiempo para que los aviones supersónicos crucen la velocidad transónica es corto y estos efectos no causarán problemas al piloto. El vuelo transónico de larga duración no solo aumenta la resistencia y el consumo de combustible, sino que los efectos adversos mencionados anteriormente también harán que el piloto sea difícil de maniobrar.

Pocos aviones modernos están diseñados para vuelos transónicos. Las medidas para superar los efectos adversos del vuelo transónico son el uso de alas en flecha con una relación de aspecto pequeña y una relación de espesor pequeña, y el estudio de alas supercríticas y la modificación del fuselaje de acuerdo con la ley de área.