Subsonic נגד Supersonic
מהירות זרימת האוויר משחקת תפקיד קריטי בקביעת המאפיין של זרימת האוויר. אוויר שזורם במהירויות נמוכות יכול להיחשב כנוזל צמיג בעל תכונות בלתי ניתנות לדחיסה, כמו מים. כאשר מהירות זרימת האוויר עולה, המאפיינים הקשורים לדחיסה משתנים באופן משמעותי וכתוצאה מכך שינוי, בכוחות האווירודינמיים סביב גוף בתוך הזרימה.
בהקשר של תנועה יחסית, המטוס יכול להיחשב כגוף, שהוא נייח בזרימת אוויר, למטרות אנליטיות. מהירות המטוס הופכת למהירות היחסית של זרימת האוויר, המשמשת בדרך כלל כמהירות אוויר.מטוס שנועד לטוס מתחת למהירות הקול ידוע כמטוס תת-קולי, בעוד שמטוסים שנועדו לטוס מהר יותר ממהירות הקול ידועים כמטוסים על-קוליים. מהירות זו מתבטאת בדרך כלל במספר מאך (M) שהוא היחס בין מהירות האוויר למהירות הקול. אם כלי טיס הוא תת קולי המהירות המרבית שלו נמוכה מ-1 (M 1).
עוד על Subsonic Aircraft
רוב המטוסים המיוצרים הם מטוסים תת-קוליים, שנועדו לטוס מתחת ל-0.8 מאך. למטוסים קטנים קלים יש מספרי מאך נמוכים יותר, שהם בסביבות מאך 0.2. מטוסים עסקיים ומטוסי נוסעים מסחריים יכולים לטוס במהירויות מקסימליות של עד 0.85 מאך.
מטוסים תת-קוליים קלים משתמשים במנועי בוכנה כתחנת הכוח, בעוד שמטוסי עסקים ומטוסי נוסעים מסחריים משתמשים במנועי טורבו-פרופ או טורבו-פאן עוקף גבוה. מבחינה מבנית העומס על שלדת המטוס משתנה ממטוס למטוס. הכנפיים בדרך כלל ישרות או עם זווית סוויפה נמוכה.עור המטוס בנוי מאלומיניום ומסגרת האוויר עשויה להיות מורכבת מאלומיניום ופלדה. עם התקדמות טכנולוגיית החומרים המרוכבים, מוצגים חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבים בעלי חוזק גבוה ומשקל נמוך.
עוד על Supersonic Aircraft
משטר על-קולי מחולק גם למחלקות על-קוליות (1<M<3), מחלקות על-קוליות גבוהות (3<M5).
מטוסים על-פרסוניים הם בעיקר מטוסים צבאיים, המיועדים ללחימה (לדוגמה F-15E, Su 27, דאסו רפאל, יורופייטר טייפון). הם משתמשים במנועי טורבו-פאן עוקפים נמוכים כתחנת כוח, והמבנה מתוכנן לעמוד בפני רעידות ועומסים המתרחשים במהירויות העל-קוליות.
שלדת האוויר עשויה ברובה מטיטניום ואלומיניום ברמה גבוהה כדי לעמוד בעומס הגבוה בתמרונים ובנזקים במהלך קרב. שלדת האוויר עברה אופטימיזציה אווירודינמית כדי למזער את השפעות הדחיסה והשפעות הגרירה. צפיפות האוויר המקומית משתנה עקב גלי הלם, התפשטות וחנק זרימה וכתוצאה מכך שינוי דרסטי מתנאי הטיסה התת קוליים.
תחבורה על-אופונית (SST) היא אתגר תעופה ממומש אך יקר. רק שני סוגים של תחבורה על-קולית נבנו אי פעם, ושניהם עלו על העלות הממוצעת של טיסה. אלה הם קונקורד ו-Tu-144, שתוכננו כמטוסי נוסעים, אך הפעילות ננטשה עקב הוצאות גבוהות.
מטוסים על-קוליים גבוהים הם לרוב מטוסי סיור, ומטוסים היפרסוניים הם מטוסים ניסיוניים ביותר (למעט מעבורת החלל).
מה ההבדל בין Subsonic ל-Supersonic?
• מטוסים תת-קוליים טסים מתחת למהירות הקול בעוד שמטוסים על-קוליים טסים מהר יותר ממהירות הקול.
• מטוסים על-קוליים משתמשים במנועי טורבו-פאן עוקפים נמוכים כמערכת ההנעה, בעוד שמטוסים תת-קוליים משתמשים במנועי בוכנה מונעי מדחפים, מנועי טורבו-פרופ או מנועי טורבו-פאן עוקפים גבוהים.
• מטוסים על-קוליים משתמשים בכנפיים סוחפות או בכנפי דלתא, בעוד שמטוסים תת-קוליים משתמשים בכנפיים ישרות או בכנפיים עם זווית סוויפה קטנה יותר.
• מטוסים על-קוליים בנויים בעיקר מטיטניום, בעוד שמטוסים תת-קוליים בנויים עם פולימרים מחוזקים טיטניום, אלומיניום וסיבי פחמן או חומרים מרוכבים אחרים.
• בדרך כלל מטוסים על-קוליים הם מטוסים צבאיים המשמשים לפעולות קרב או סיור, בעוד שמטוסים תת-קוליים משמשים לתחבורה ולנסיעות.
