Subsonic vs Supersonic
Luftflödets hastighet spelar en avgörande roll för att bestämma luftflödets egenskaper. Luft som strömmar med låga hastigheter kan betraktas som en viskös vätska med inkompressibla egenskaper, som vatten. När luftflödets hastighet ökar förändras egenskaperna relaterade till kompressibiliteten signifikant, vilket resulterar i en förändring av de aerodynamiska krafterna runt en kropp inom flödet.
I samband med relativ rörelse kan flygplanet betraktas som en kropp, som är stationär i ett luftflöde, för analytiska ändamål. Flygplanets hastighet blir den relativa hastigheten för luftflödet, som vanligtvis används som flyghastighet. Ett flygplan som är designat för att flyga under ljudets hastighet kallas underljudsflygplan, medan flygplan som är designat för att flyga snabbare än ljudets hastighet kallas överljudsflygplan. Denna hastighet uttrycks vanligtvis av Mach-talet (M) som är förhållandet mellan lufthastigheten och ljudets hastighet. Om ett flygplan är underljud är dess maxhastighet mindre än 1 (M 1).
Mer om Subsonic Aircraft
De flesta av de flygplan som produceras är subsoniska flygplan, som är designade för att flyga under Mach 0,8. Små lätta flygplan har lägre Mach-tal, vilket är runt Mach 0,2. Affärsjetplan och kommersiella flygplan kan flyga med maximala hastigheter upp till Mach 0,85.
Lättviktiga subsoniska flygplan använder kolvmotorer som kraftverk, medan affärsjetplan och kommersiella flygplan använder turboprop- eller högbypass-turbofläktmotorer. Strukturellt varierar belastningen på flygplanet från flygplan till flygplan. Vingarna är vanligtvis raka eller med låg svepvinkel. Flygplanets hud är byggd av aluminium och flygplansskrov kan bestå av aluminium och stål. Med framsteg inom kompositmateri alteknologin introduceras fiberförstärkta kompositmaterial med hög hållfasthet och låg vikt.
Mer om Supersonic Aircraft
Supersonisk regim är också uppdelad i överljudsklasser (1<M<3), höga överljudsklasser (3<M5).
Supersoniska flygplan är mestadels militära flygplan, designade för strid (ex. F-15E, Su 27, Dassault Rafale, Eurofighter Typhoon). De använder lågbypass-turbofläktmotorer som kraftverk, och strukturen är designad för att motstå vibrationer och belastningar som uppstår vid överljudshastigheter.
Flugkroppen är mestadels gjord av högkvalitativ titan och aluminium för att motstå den höga belastningen vid manövrar och skador under strid. Flygplanet har aerodynamiskt optimerats för att minimera kompressibilitetseffekter och drageffekter. Den lokala luftdensiteten varierar på grund av stötvågor, expansion och flödeskvävning, vilket resulterar i en drastisk förändring från subsoniska flygförhållanden.
Supersonic Transport (SST) är en realiserad, men dyr, flygutmaning. Endast två typer av överljudstransporter har någonsin byggts, och båda översteg den genomsnittliga kostnaden för en flygning. Det är Concorde och Tu-144, designade som passagerarflygplan, men driften övergavs på grund av höga kostnader.
Höga överljudsflygplan är mestadels recon-flygplan, och hypersoniska flygplan är mycket experimentella flygplan (med undantag för rymdfärjan).
Vad är skillnaden mellan Subsonic och Supersonic?
• Underljudsflygplan flyger under ljudets hastighet medan överljudsflygplan flyger snabbare än ljudets hastighet.
• Överljudsflygplan använder lågbypass-turbofläktmotorer som framdrivningssystem, medan subsoniska flygplan använder propellrdrivna kolvmotorer, turbopropmotorer eller högbypass-turbofläktmotorer.
• Överljudsflygplan använder svepande vingar eller deltavingar, medan subsoniska flygplan använder raka vingar eller vingar med mindre svepvinkel.
• Överljudsflygplan är huvudsakligen byggda av titan, medan underljudsflygplan är byggda med titan-, aluminium- och kolfiberförstärkta polymerer eller andra kompositmaterial.
• Vanligtvis är överljudsflygplan militära flygplan som används för strids- eller spaningsoperationer, medan underljudsflygplan används för transport och resor.
