Al pasar de transónico a supersónico, ¿por qué el centro aerodinámico de un avión se mueve hacia atrás?

Answer 1

Las teorías utilizadas en los regímenes subsónicos y supersónicos son diferentes.

En un flujo de aire subsónico, digamos sobre una placa delgada y plana, el centro de elevación está en la línea de cuerda del 25%, según la teoría potencial. Flujo potencial

Sin embargo, en el régimen supersónico, el centro de elevación de la misma placa está al 50% de la línea de acorde. Las teorías detrás de este fenómeno son el ventilador de expansión Prandtl-Meyer y el choque oblicuo.

Por lo tanto, a medida que el número de Mach aumenta y atraviesa la zona transónica (donde los flujos subsónicos y supersónicos se pueden encontrar simultáneamente en la superficie de sustentación), el centro de elevación cambia más o menos gradualmente de la línea de acordes del 25% al ​​50%.

Aquí hay un ejemplo de flujo subsónico:

fuente: http://processprinciples.org

Así es como el flujo cambia gradualmente de subsónico a supersónico:

fuente: SlideShare.net

Y así es como se ve el flujo supersónico sobre un perfil de paralelogramo:

fuente: http://processprinciples.org

Answer 2

¿Asumo que te refieres a Mach Tuck? Si es así, es porque a medida que el avión se acerca a la velocidad del sonido, el aire que viaja sobre la parte delantera de la parte superior del ala excede la velocidad del sonido, creando una onda de choque que hace que el centro de presión se mueva hacia atrás al aumentar la velocidad. La mayor cantidad de sustentación se genera en el área de flujo supersónico, y el área del ala con flujo subsónico típicamente tiene separación de flujo. A medida que aumenta la velocidad, la transición del flujo supersónico al subsónico se mueve hacia atrás a lo largo del ala.