Subsonic vs Supersonic
Oro srauto greitis vaidina lemiamą vaidmenį nustatant oro srauto charakteristiką. Mažu greičiu tekantis oras gali būti laikomas klampiu skysčiu, turinčiu nesuspaudžiamų savybių, pavyzdžiui, vandenį. Kai oro srauto greitis didėja, su suspaudžiamumu susijusios savybės labai pasikeičia, todėl keičiasi aerodinaminės jėgos aplink kūną sraute.
Santykinio judėjimo kontekste analitiniais tikslais orlaivis gali būti laikomas kūnu, stovinčiu oro sraute. Orlaivio greitis tampa santykiniu oro srauto greičiu, dažniausiai naudojamas kaip oro greitis. Lėktuvas, skirtas skristi mažesniu nei garso greičiu, yra žinomas kaip ikigarsinis orlaivis, o orlaivis, skirtas skristi greičiau nei garso greitis, vadinamas viršgarsiniu orlaiviu. Šis greitis paprastai išreiškiamas Macho skaičiumi (M), kuris yra oro greičio ir garso greičio santykis. Jei orlaivis yra ikigarsinis, jo didžiausias greitis yra mažesnis nei 1 (M 1).
Daugiau apie ikigarsinius orlaivius
Dauguma gaminamų orlaivių yra ikigarsiniai orlaiviai, skirti skristi žemiau 0,8 Mach. Maži lengvieji lėktuvai turi mažesnį Macho skaičių, kuris yra maždaug 0,2 Macho. Verslo lėktuvai ir komerciniai lėktuvai gali skristi maksimaliu greičiu iki 0,85 macho.
Lengvuose ikigarsiniuose orlaiviuose kaip jėgainė naudojami stūmokliniai varikliai, o verslo reaktyviniuose ir komerciniuose lėktuvuose naudojami turbopropeleriniai arba didelio apėjimo turboventiliatoriaus varikliai. Struktūrinė apkrova ant sklandmens skiriasi kiekviename lėktuve. Sparnai paprastai yra tiesūs arba su mažu kampu. Lėktuvo korpusas pagamintas iš aliuminio, o lėktuvo korpusas gali būti sudarytas iš aliuminio ir plieno. Tobulėjant kompozicinių medžiagų technologijai, pristatomos pluoštu sustiprintos didelio stiprumo ir mažo svorio kompozitinės medžiagos.
Daugiau apie viršgarsinius lėktuvus
Viršgarsinis režimas taip pat skirstomas į viršgarsinio (1<M<3), aukšto viršgarsinio (3<M5) klases.
Sugarsiniai orlaiviai dažniausiai yra kariniai orlaiviai, skirti kovai (pvz., F-15E, Su 27, Dassault Rafale, Eurofighter Typhoon). Juose kaip jėgainėje naudojami žemo apėjimo turboventiliatoriaus varikliai, o konstrukcija sukurta taip, kad atlaikytų vibraciją ir apkrovas, atsirandančias esant viršgarsiniam greičiui.
Lėktuvo korpusas dažniausiai pagamintas iš aukštos kokybės titano ir aliuminio, kad atlaikytų didelę apkrovą manevrų metu ir žalą kovos metu. Lėktuvo korpusas buvo aerodinamiškai optimizuotas, kad būtų sumažintas suspaudimo ir pasipriešinimo poveikis. Vietinis oro tankis kinta dėl smūginių bangų, išsiplėtimo ir srauto užspringimo, dėl kurio smarkiai pasikeičia ikigarsinio skrydžio sąlygos.
Sugarsinis transportas (SST) yra realizuotas, bet brangus aviacijos iššūkis. Tik dviejų tipų viršgarsinis transportas buvo pastatytas ir abu viršijo vidutines skrydžio išlaidas. Tai yra „Concorde“ir „Tu-144“, suprojektuoti kaip keleiviniai orlaiviai, tačiau jų eksploatavimas buvo nutrauktas dėl didelių išlaidų.
Didžiausiai viršgarsiniai orlaiviai yra žvalgybiniai lėktuvai, o hipergarsiniai – labai eksperimentiniai orlaiviai (išskyrus erdvėlaivį).
Kuo skiriasi ikigarsinis ir viršgarsinis?
• Ikigarsiniai orlaiviai skrenda mažesniu nei garso greitis, o viršgarsiniai orlaiviai skrenda greičiau nei garso greitis.
• Viršgarsiniuose orlaiviuose kaip varomoji sistema naudojami žemo apėjimo turboventiliatoriaus varikliai, o ikigarsiniuose orlaiviuose naudojami stūmokliniai varikliai, turbopropeleriniai varikliai arba didelio apėjimo turboventiliatoriaus varikliai.
• Viršgarsiniuose orlaiviuose naudojami sparnai išstumiami arba delta sparnai, o ikigarsiniuose orlaiviuose naudojami tiesūs arba mažesnio slinkimo kampo sparnai.
• Viršgarsiniai orlaiviai daugiausia gaminami iš titano, o ikigarsiniai orlaiviai – iš titano, aliuminio ir anglies pluoštu sustiprintų polimerų arba kitų sudėtinių medžiagų.
• Paprastai viršgarsiniai orlaiviai yra kariniai orlaiviai, naudojami kovinėms ar žvalgybos operacijoms, o ikigarsiniai orlaiviai naudojami transportui ir kelionėms.
