Subsônico vs Supersônico
A velocidade do fluxo de ar desempenha um papel crítico na determinação da característica do fluxo de ar. O ar fluindo em baixas velocidades pode ser considerado um fluido viscoso com propriedades incompressíveis, como a água. Quando a velocidade do fluxo de ar aumenta, as propriedades relacionadas à compressibilidade mudam significativamente resultando em uma mudança nas forças aerodinâmicas ao redor de um corpo dentro do fluxo.
No contexto de movimento relativo, a aeronave pode ser considerada como um corpo, que está estacionário em um fluxo de ar, para fins analíticos. A velocidade da aeronave torna-se a velocidade relativa do fluxo de ar, comumente usada como velocidade no ar. Uma aeronave projetada para voar abaixo da velocidade do som é conhecida como aeronave subsônica, enquanto aeronave projetada para voar mais rápido que a velocidade do som é conhecida como aeronave supersônica. Esta velocidade é geralmente expressa pelo número Mach (M) que é a razão entre a velocidade do ar e a velocidade do som. Se uma aeronave é subsônica sua velocidade máxima é menor que 1 (M 1).
Mais sobre Aeronaves Subsônicas
A maioria das aeronaves produzidas são aeronaves subsônicas, projetadas para voar abaixo de Mach 0,8. Aviões pequenos e leves têm números de Mach mais baixos, que é de cerca de Mach 0,2. Jatos executivos e aviões comerciais podem voar em velocidades máximas de até Mach 0,85.
Aeronaves subsônicas leves usam motores a pistão como usina de energia, enquanto jatos executivos e aviões comerciais usam motores turboélice ou turbofan de alto desvio. Estruturalmente, a carga na fuselagem varia de avião para avião. As asas são geralmente retas ou com baixo ângulo de varredura. A pele do avião é construída com alumínio e a fuselagem pode consistir em alumínio e aço. Com o avanço da tecnologia de materiais compósitos, são introduzidos materiais compósitos reforçados com fibra de alta resistência e baixo peso.
Mais sobre Aeronaves Supersônicas
O regime supersônico também é dividido em classes supersônicas (1<M<3), supersônicas altas (3<M5).
As aeronaves supersônicas são principalmente aeronaves militares, projetadas para combate (ex. F-15E, Su 27, Dassault Rafale, Eurofighter Typhoon). Eles usam motores turbofan de baixo desvio como usina, e a estrutura é projetada para suportar vibrações e cargas que ocorrem em velocidades supersônicas.
A estrutura da aeronave é feita principalmente de titânio e alumínio de alta qualidade para suportar a alta carga em manobras e danos durante o combate. A fuselagem foi otimizada aerodinamicamente para minimizar os efeitos de compressibilidade e efeitos de arrasto. A densidade do ar local varia devido a ondas de choque, expansão e estrangulamento do fluxo, resultando em uma mudança drástica das condições de voo subsônico.
Transporte Supersônico (SST) é um desafio de aviação realizado, mas caro. Apenas dois tipos de transporte supersônico já foram construídos, e ambos excederam o custo médio de um voo. São Concorde e Tu-144, projetados como aeronaves de passageiros, mas a operação foi abandonada devido aos altos gastos.
As aeronaves supersônicas altas são principalmente aviões de reconhecimento, e as aeronaves hipersônicas são aeronaves altamente experimentais (com exceção do ônibus espacial).
Qual é a diferença entre Subsônico e Supersônico?
• Aeronaves subsônicas voam abaixo da velocidade do som enquanto aeronaves supersônicas voam mais rápido que a velocidade do som.
• Aeronaves supersônicas usam motores turbofan de baixo desvio como sistema de propulsão, enquanto aeronaves subsônicas usam motores a pistão movidos a hélices, motores turboélice ou motores turbofan de alto desvio.
• As aeronaves supersônicas usam asas varridas ou asas delta, enquanto as aeronaves subsônicas usam asas retas ou asas com um ângulo de varredura menor.
• As aeronaves supersônicas são construídas principalmente com titânio, enquanto as aeronaves subsônicas são construídas com polímeros reforçados com titânio, alumínio e fibra de carbono ou outros materiais compostos.
• Normalmente as aeronaves supersônicas são aeronaves militares usadas para operações de combate ou reconhecimento, enquanto as aeronaves subsônicas são usadas para transporte e viagens.
