vuelo de alta velocidad

En vuelos de alta velocidad , las suposiciones de incompresibilidad del aire utilizadas en la aerodinámica de baja velocidad ya no son aplicables. En la aerodinámica subsónica , la teoría de la sustentación se basa en las fuerzas generadas sobre un cuerpo y un gas en movimiento (aire) en el que está inmerso. A velocidades aerodinámicas inferiores a unos 260 nudos (480 km/h; 130 m/s; 300 mph) , el aire puede considerarse incompresible con respecto a una aeronave, ya que, a una altitud fija , su densidad permanece prácticamente constante mientras que su presión varía. Bajo esta suposición, el aire se comporta igual que el agua y se clasifica como un fluido .    

La teoría aerodinámica subsónica también asume que los efectos de la viscosidad (la propiedad de un fluido que tiende a impedir el movimiento de una parte del fluido con respecto a otra) son despreciables, y clasifica el aire como un fluido ideal, conforme a los principios de la aerodinámica de fluidos ideales, tales como la continuidad, el principio de Bernoulli y la circulación . En realidad, el aire es compresible y viscoso. Si bien los efectos de estas propiedades son despreciables a bajas velocidades, los efectos de la compresibilidad, en particular, se vuelven cada vez más importantes a medida que aumenta la velocidad del aire. La compresibilidad (y en menor medida la viscosidad) es de suma importancia a velocidades cercanas a la del sonido . En estos rangos de velocidad transónica , la compresibilidad provoca un cambio en la densidad del aire alrededor de un avión.

Durante el vuelo, un ala genera sustentación al acelerar el flujo de aire sobre su superficie superior. Este aire acelerado puede alcanzar velocidades supersónicas , incluso si el avión vuela a velocidad subsónica ( número de Mach < 1,0). En ciertos ángulos de ataque extremos , en algunos aviones, la velocidad del aire sobre la superficie superior del ala puede ser el doble de la velocidad del avión. Por lo tanto, es perfectamente posible que un avión tenga flujos de aire supersónicos y subsónicos simultáneamente. Cuando las velocidades del flujo alcanzan velocidades sónicas en ciertas zonas del avión (como la zona de máxima curvatura del ala), una mayor aceleración provoca efectos de compresibilidad, como la formación de ondas de choque , el aumento de la resistencia aerodinámica, vibraciones , inestabilidad y dificultades de control . Los principios del flujo subsónico no son válidos a velocidades superiores a este punto.

• Esquina del ataúd (aerodinámica)
• Número de Mach crítico
• Número de Mach de divergencia de arrastre

• Manual de conocimientos aeronáuticos para pilotos . Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos, Washington D.C.: Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos. 2003. págs. 3–35 . FAA-8083-25. 

 Este artículo incorpora material de dominio público del Manual del Piloto de Conocimientos Aeronáuticos . Gobierno de los Estados Unidos .