음속의 분류

1.1. 개념정리

1.1.1. 표준 해면고도에서의 음속 : 1,116ft/sec (340 m/sec, 761 mph, 661 knot)

1.1.2. 충격파(Shock Wave) : 물체가 공기중에 움직일 경우 물체는 공기에 압력을 준다. 이 압력의 전달속도와 소리의 속도로 공기 중에 확산된다.

1.1.2.1. 물체의 속도 < 소리속도 : 압력의 전달은 물체보다 앞서서 전파 되나,

1.1.2.2. 물체의 속도 > 소리속도 : 즉, 물체가 소리의 속도보다 빠르게 날면 물체는 자신이 만든 압력파(pressure wave)보다 앞서서 날기 때문에 압력파는 계속 쌓이게 되어 좁은 띠모양으로 된다.

1.1.2.3. 이 압력의 좁은 띠를 충격파(shock wave)라고 한다.

1.1.3. 마하원추 : 물체가 소리의 속도보다 빠를 경우 충격파에 의해 발생되는 압력원추

1.1.3.1. 마하각의 크기는 소리속도에 대한 속도비에 비례한다.

1.2. 아음속M .75 이하, 천음속M .75 ~ M 1.2

초음속M 1.2 ~ M 5.0, 극초음속M 5.0 이상

 

 

1.1. 임계 마하수(Critical Mach No' , MCR)

1.1.1. 날개위의 어떤 곳에서 공기흐름 속도가 음속과 같아지게 될 때의 Mach No.

1.1.2. 실제 불어오는 공기의 흐름은 아음속인데 Airfoil의 주변 국부적인 곳에서 음속에 도달하게 될 때의 마하수를 의미

1.1.3. MCR의 의미

1.1.3.1. 항력곡선의 급격한 변화를 초래

1.1.3.2. 충격파 발생으로 인한 변화는 공기역학적으로 중요한 요소로 작용

1.2. M0.78 일 때 날개 윗면 유속은 초음속에 진입하여 압력축적(충격파가 발생)

1.3. 임계마하수를 증가시키는 후퇴각

1.3.1. 후퇴각은 항공기의 방향 안정성을 증가시킴은 물론 고속비행에서 임계마하수를 증가시키고 최대양력계수 손실을 감소시키는 역할을 한다

1.3.2. 날개의 양력과 항력을 발생시키는 앞전에 수직한 공기 속도성분은 후퇴각을 줌으로써 실제의 공기흐름속도에 비해 감소되는 효과를 발생, 임계마하수를 높여주게 된다.

 

1.3.3. 임계 마하수가 높아지게 되면 충격파의 발생이 지연되어 항력계수가 감소하고 최대양력계수의 손실감소가 완화되는 역할을 한다