고속비행
High-speed flight
고속 비행에서는 저속 공기역학에서 사용되는 공기의 압축불가능성에 대한 가정이 더 이상 적용되지 않는다.아음속 공기역학에서 리프트 이론은 신체에 생성되는 힘과 그것이 몰입되는 움직이는 가스(공기)에 기초한다.약 260 kn(480 km/h; 130 m/s; 300 mph) 미만의 공기 속도에서 공기는 항공기에 대해 압축할 수 없는 것으로 간주할 수 있으며, 고정 고도에서 공기의 밀도는 거의 일정하면서도 압력은 변동한다.이러한 가정 하에서 공기는 물과 동일하게 작용하며 유체로 분류된다.
아음속 공기역학 이론도 점도의 영향(다른 유체에 대하여 유체의 한 부분의 움직임을 막는 경향이 있는 유체의 성질)은 무시할 수 있으며, 공기를 이상적인 유체로 분류하여 연속성, 베르누이의 원리, 순환과 같은 이상 유체 공기역학 원리를 준수한다.실제로 공기는 압축성과 점성이 있다.이러한 특성의 영향은 저속에서는 무시할 수 있지만, 특히 압축성 효과는 공기 속도가 증가함에 따라 점점 더 중요해진다.
음속에 접근하는 속도에서는 압축성(그리고 점도가 낮은 범위까지)이 가장 중요하다.이러한 트랜스닉 속도 범위에서 압축성은 비행기 주위의 공기 밀도에 변화를 일으킨다.
비행 중 날개는 상부 표면 위의 공기 흐름을 가속시켜 양력을 생성한다.이 가속된 공기는 비행기 자체가 아음속 비행 속도(Mach 번호 < 1.0)로 날 수 있음에도 불구하고 초음속 속도에 도달할 수 있다.어떤 극한 각도의 공격에서, 일부 비행기의 경우, 날개 표면 위의 공기의 속도가 비행기의 비행 속도의 두 배가 될 수도 있다.그러므로, 초음속과 아음속 기류를 동시에 비행기에 가지고 있는 것은 전적으로 가능하다.흐름 속도가 비행기의 일부 위치(날개의 최대 캠버 면적 등)에서 음속 속도에 도달할 때, 추가 가속은 충격파 형성, 드래그 증가, 버퍼링, 안정성 및 제어 곤란과 같은 압축성 효과의 시작을 초래할 것이다.아음속 흐름 원리는 이 지점 위의 모든 속도에서 유효하지 않다.
원천
Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge. U.S. Government Printing Office, Washington D.C.: U.S. Federal Aviation Administration. 2003. pp. 3–35. FAA-8083-25.
참고 항목
이 글에는 미국 정부 문서인 "조종사의 항공 지식 안내서"의 공개 도메인 자료가 포함되어 있다.
