Сверхзвуковая скорость

Сверхзвуковая скорость - скорость материального тела, превышающая скорость распространения звуковых волн в данной среде. Скорость звука изменяется в зависимости от температуры, давления и химического состава. Так например, при температуре 0 градусов по Цельсию и давлении 1 Атм скорость звука в газообразном азоте составляет 334 м/с, в кислороде - 316 м/с, водороде - 1284 м/с, воздухе - 331 м/с; в воде при температуре +20 по Цельсию - 1490 м/с.

Принципиальной особенностью движения на около- и сверхзвуковых скоростях является необходимость учета сжатия среды, мало проявляющегося до этого. Сжатие радикально меняет всю картину обтекания, значительно увеличивая сопротивление движению. Так, изменение скорости и направления движения набегающего потока на сверхзвуковых скоростях приводит к образованию скачков уплотнения, в которых резко меняется плотность и температура среды. Еще одной особенностью движения со сверхзвуковыми скоростями является кинетический нагрев, вызываемый торможением набегающего потока на поверхности тела и в скачках уплотнения. При этом выделяется значительно больше тепла, чем от трения.


Форма тел, предназначенных для движения со сверхзвуковыми скоростями, имеет ряд особенностей - острые кромки, минимальная кривизна образующих и так далее. Большое значение для летательного аппарата имеет взаимное расположение его элементов - фюзеляжа, крыльев, мотогондол. При его оптимизации можно значительно увеличить подъемную силу летательных аппаратов.