Las formas del cono de nariz pueden variar desde un extremo romo y esférico hasta un borde afilado y puntiagudo, dependiendo del tipo de aeronave, con el motivo principal de la minimización de arrastre.
La fuerza de arrastre (resistencia) sobre un cuerpo puede ser de tres tipos:
- Fricción de piel
- Arrastrar formulario
- Arrastre de onda
La fricción de la piel y el arrastre de forma, juntos llamados arrastre de perfil, son prominentes en los aviones subsónicos. El arrastre de fricción de la piel depende del área de superficie: más área, más arrastre, mientras que el arrastre de formulario depende de la geometría. Las formas cortas y romas tendrán un área de superficie menor en comparación con una nariz afilada y cónica, lo que reducirá la fricción de la piel. Si observa los coeficientes de arrastre en la imagen a continuación (arrastre ∝ coeficiente de arrastre), un extremo romo hemisférico es más aerodinámico en comparación con un cono puntiagudo debido a la menor fricción de la piel.
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Por lo tanto, las narices romas es lo que observa en la mayoría de los aviones subsónicos:
La situación simplemente se invierte en el caso de los planos supersónicos , donde el arrastre de onda que surge debido a la formación de ondas de choque es el factor decisivo. Un choque más fuerte y extendido perturbará un mayor volumen de aire, generando más resistencia.
Con una nariz más afilada, el impacto será más débil y generará menos resistencia. Por lo tanto, la mayoría de los aviones supersónicos y misiles tienen narices puntiagudas.
Generalizando la misma tendencia, cada vehículo supersónico debe tener una nariz puntiaguda, ¿verdad?
¿Qué pasa con los vehículos de reentrada? Tienen que enfrentarse a Mach 5+ de flujo de aire durante la reentrada atmosférica, que es más alta que cualquier avión.
Porque más arrastre en este caso es deseable. El objetivo no es volar eficientemente, sino frenar y dispersar toda esa energía cinética orbital extra en la atmósfera. Una nariz roma genera fuertes golpes, transfiriendo la energía máxima como calor al aire. Además, una nariz roma reduce la necesidad de aislamiento en toda la nave, ya que la mayor parte del calor se generará alrededor de la región de la nariz, donde el aislamiento puede concentrarse.
¡Salud!
Notas al pie:
- ¿Por qué / cuándo es mejor la nariz roma?
- Diseño de cono de nariz – Wikipedia