viernes, 18 de febrero de 2011

Número de Mach


Planteo hablar con el tiempo de una serie de aviones que me marcaron, por su diseño, por la estética, por...por todo lo que hace que me quede embobado cada vez que voy a un aeropuero mirando los más que comunes B 737-800.


Lo que más llama la atención de los aviones es (a parte de que vuelan, claro) la velocidad que alcanzan. Y en aviones supersónicos (como mi amado concorde, el Tu-144, y un sinfín de cazas de combate) cobra especial importancia este número adimensional, llamado así por Ernest Mach

¿Que es?

"El Número Mach (M), es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto"

La velocidad del sonido cambia según el medio. En aire a 20ºC es de 343m/s, variando mas o menos 0.6m/s por cada grado, aumentando a medida que sube la temperatura. En el agua es de 1493m/s a 25º, y en el acero de 5100m/s (vale, ninún transporte va entre el acero, pero es un dato más)

Por ello, la velocidad de los aviones se refiere siempre a la relativa con la del sonido. Así se evitan problemas de unidades (km/h, mi/min, m/s...¿?) y da una visión más general. Según el número, los movimientos se dividen en:

Subsónico M <>Transónico 0.7 <>Supersónico 1.2 <>Hipersónico M > 5

El concorde marcó una velocidad de 2.23 mach, es decir, 2.23 veces la velocidad del sonido (2405km/h).

Limites técnicos

Hay un límite técnico. A medida que aumenta el número de mach, las ondas de choque son cada vez más intensas. Depende de la forma del objeto, pero a velocidades aproximadas de 5M, el aire llega a disociarse y crea unas turbulencias fatales, aunque es un límite muy elevado.

Pero no hace falta llegar a esos límites. Fijémonos en el caso de los helicopteros. Es cierto, no vuelan muy rapido, pero las palas si que giran a alta velocidad, y en el extremo de estas si que se pueden alcanzar números de mach elevados, que provocan turbulencias y pueden desestabilizar la máquina. En aviones de hélice, se produce un fenómeno parecido, aunque por la dimensión de las palas, las velocidades alcanzadas no son tan grandes.

En los aviones a reacciones, los mayores números de mach se alcanzan en las alas: para la sustentación, la forma de las alas, aceleran la corriente sobre el extradós del perfil y la frenan en el intradós, por lo que el punto donde se alcanzan las condiciones críticas suele encontrarse sobre el extradós del ala
Finalmente os dejo una fotito de la wikipedia muy curiosa:

El avión es un F/A-18 Hornet, en el momento en el que atraviesa la barrera del sonido (Mach 1). Por la onda de choque producida, el vapor de agua se condensa, y es la nube blanca que se ve en la imagen.

PD: ya sabéis lo que significa "pasando a Mach 3" cuando lo suelta el Tom Cruise de turno volando en su caza a reacción para salvar a la humanidad

1 comentario:

  1. Como medida de presión para que publiques de nuevo dejo este comentario en el que te digo que la escuela más que cúbica es prismática...

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