Subsonico vs Supersonico
La velocità del flusso d'aria gioca un ruolo fondamentale nel determinare le caratteristiche del flusso d'aria. L'aria che scorre a basse velocità può essere considerata un fluido viscoso con proprietà incomprimibili, come l'acqua. Quando la velocità del flusso d'aria aumenta, le proprietà relative alla comprimibilità cambiano significativamente determinando un cambiamento nelle forze aerodinamiche attorno a un corpo all'interno del flusso.
Nel contesto del moto relativo, l'aeromobile può essere considerato come un corpo, fermo in un flusso d'aria, ai fini analitici. La velocità dell'aereo diventa la velocità relativa del flusso d'aria, comunemente usata come velocità relativa. Un aereo progettato per volare al di sotto della velocità del suono è noto come aereo subsonico, mentre un aereo progettato per volare più veloce della velocità del suono è noto come aereo supersonico. Questa velocità è solitamente espressa dal numero di Mach (M) che è il rapporto tra la velocità dell'aria e la velocità del suono. Se un aereo è subsonico, la sua velocità massima è inferiore a 1 (M 1).
Ulteriori informazioni sui velivoli subsonici
La maggior parte dei velivoli prodotti sono velivoli subsonici, progettati per volare al di sotto di Mach 0,8. I piccoli aeroplani leggeri hanno numeri di Mach più bassi, che si aggirano intorno a Mach 0,2. Business jet e aerei di linea commerciali possono volare a velocità massime fino a Mach 0,85.
Gli aerei subsonici leggeri utilizzano motori a pistoni come centrale elettrica, mentre i business jet e gli aerei di linea commerciali utilizzano motori turboelica o turbofan ad alto bypass. Strutturalmente il carico sulla cellula varia da aeroplano a aeroplano. Le ali sono generalmente dritte o con angolo di apertura basso. La pelle dell'aeroplano è costruita con alluminio e la cellula può essere costituita da alluminio e acciaio. Con l'avanzamento della tecnologia dei materiali compositi, vengono introdotti materiali compositi rinforzati con fibre ad alta resistenza e peso ridotto.
Ulteriori informazioni sui velivoli supersonici
Il regime supersonico è anche diviso in classi supersonica (1<M<3), alta supersonica (3<M5).
Gli aerei supersonici sono per lo più aerei militari, progettati per il combattimento (es. F-15E, Su 27, Dassault Rafale, Eurofighter Typhoon). Usano motori turbofan a basso bypass come centrale elettrica e la struttura è progettata per resistere alle vibrazioni e ai carichi che si verificano alle velocità supersoniche.
La cellula è principalmente realizzata in titanio e alluminio di alta qualità per resistere all'elevato carico durante le manovre e ai danni durante il combattimento. La cellula è stata ottimizzata aerodinamicamente per ridurre al minimo gli effetti di comprimibilità e di trascinamento. La densità dell'aria locale varia a causa di onde d'urto, espansione e soffocamento del flusso con conseguente cambiamento drastico rispetto alle condizioni di volo subsonico.
Il trasporto supersonico (SST) è una sfida aeronautica realizzata, ma costosa. Sono stati costruiti solo due tipi di trasporto supersonico ed entrambi hanno superato il costo medio di un volo. Quelli sono Concorde e Tu-144, progettati come aerei passeggeri, ma operazione abbandonata a causa delle elevate spese.
Gli aerei supersonici sono per lo più aerei da ricognizione e gli aerei ipersonici sono velivoli altamente sperimentali (con l'eccezione dello space shuttle).
Qual è la differenza tra subsonico e supersonico?
• Gli aerei subsonici volano al di sotto della velocità del suono mentre gli aerei supersonici volano più velocemente della velocità del suono.
• Gli aerei supersonici utilizzano motori turbofan a bypass basso come sistema di propulsione, mentre i velivoli subsonici utilizzano motori a pistoni azionati da eliche, motori turboelica o motori turbofan ad alto bypass.
• I velivoli supersonici utilizzano ali a ventaglio o a delta, mentre i velivoli subsonici utilizzano ali diritte o ali con un angolo di oscillazione più piccolo.
• I velivoli supersonici sono costruiti principalmente in titanio, mentre i velivoli subsonici sono costruiti con polimeri rinforzati con titanio, alluminio e fibra di carbonio o altri materiali compositi.
• Solitamente i velivoli supersonici sono velivoli militari utilizzati per operazioni di combattimento o ricognizione, mentre i velivoli subsonici sono usati per il trasporto e il viaggio.
