¿Qué sucede si un avión rompe la barrera del sonido?

Answer 1

Los aviones comerciales subsónicos ya han cruzado la barrera del sonido en varias ocasiones, por lo que sabemos exactamente lo que sucedería. Por lo general, hay algún daño pero no lo suficiente como para causar un problema irrecuperable.

En primer lugar, un avión jet Douglas DC8 fue volado deliberadamente sobre Mach one en 1961 durante las pruebas de vuelo y sin ningún daño aparente. El vuelo supersónico DC-8

Ha habido al menos dos casos en los que un avión comercial voló a velocidad supersónica por accidente durante el servicio comercial. En ambos casos fue el resultado de un trastorno y resultó en daños a la aeronave.

Probablemente el caso más famoso es el vuelo 006 de China Airlines en 1985, donde un Boeing 747SP se recuperó de un malestar y aterrizó de manera segura, pero con las alas dobladas permanentemente y faltan trozos de cola. Informe completo del accidente aquí: China Airlines B747SP Pérdida de potencia y malestar a bordo

En 1979, también se cree que un Boeing 727 , el vuelo 841 de TWA , fue brevemente supersónico durante la recuperación de un trastorno. Vuelo 841 de TWA (1979)

Sin embargo, como ya han señalado otros coroanos, las velocidades que se les dan a los pasajeros son la velocidad de avance, que puede ser muy superior a la velocidad del aire cuando hay un fuerte viento de cola. La velocidad de avance es importante para calcular el tiempo que tomará el viaje, pero es la velocidad aérea la que determina las tensiones en la célula.

Answer 2

La respuesta de Andrew Hennigan es sin duda la más completa, pero tal vez pueda agregar una pequeña perspectiva personal porque solía exceder con regularidad el mach 1 en descensos que cruzan el Canal de la Mancha en un avión comercial Falcon 10. Lo hicimos por diversión, volviendo a casa sin clientes atrás. En realidad no fue un evento. Empuja la nariz hacia abajo y ve rápido. Pero eso fue porque el Falcon es una máquina fabulosamente diseñada que fue tomada supersónica muchas veces durante los vuelos de certificación. No pasó nada malo porque se suponía que no pasaría nada malo, ciertamente no fue el temido cambio de control que mató a DeHavilland. Lo mismo para ese DC-8 que se tomó supersónico durante la certificación. Conocí a un piloto de United Airlines que estaba en ese vuelo y dijo que ni siquiera había mucho de un buffet o la infame maquina. Así se supone que debe ser.

Answer 3

Cuando rompes la barrera del sonido, las alas generan elevación de una manera diferente y la posición del centro de elevación cambia, generalmente hacia la parte trasera. Por lo tanto, los aviones supersónicos grandes tienen medios para mover combustible de un conjunto de tanques a otro para cambiar la posición del CofG y reducir la carga en las superficies de control. Además, un avión que solo puede alcanzar la velocidad del sonido tendrá un flujo supersónico y subsónico a través de la superficie del ala al mismo tiempo, dependiendo de la forma del ala. Por lo tanto, el centro del elevador se golpea hacia adelante y hacia atrás de manera incontrolada y puede provocar daños graves en la estructura del avión. Además, un perfil aerodinámico ordinario generará elevación en un pequeño ángulo negativo de ataque a velocidades subsónicas debido a su forma. En el mismo ángulo de ataque a velocidades supersónicas, el ala generará una fuerza hacia abajo. Intenta eso a medida que te vuelves transónico en un avión no diseñado para ese propósito y caerás del cielo como una piedra. Quizás varias piedras.

Por cierto, la velocidad de la que estamos hablando es la velocidad entre la aeronave y el aire a través del cual está volando. El viento de cola no tiene ningún efecto en tu Mach no, que no es relativo al suelo.

Answer 4

Probablemente no sucedería nada si la velocidad del avión excediera ligeramente Mach 1 (la velocidad del sonido en el aire, que varía con la densidad del aire). Las normas de seguridad del aire requieren que la estructura del avión se diseñe y se pruebe su seguridad a las velocidades y condiciones que pueda encontrar razonablemente. Una aeronave que puede navegar a 450 o 500 millas por hora podría encontrar ráfagas de viento que producirían una velocidad de más de 660 millas por hora.

Los instrumentos registrarían el evento de “exceso de velocidad” y el avión tendría que ser inspeccionado.

Cada tipo de aeronave TIENE una velocidad designada “Nunca exceda” que podría causar daños graves.

Answer 5

Para aclarar lo que dijo John Whelan, la barrera del sonido se basa en su velocidad aérea . Si está disfrutando de un viento de cola, su velocidad aérea será mucho más baja que su velocidad de avance.

Para superar la velocidad del sonido en el aire (la barrera del sonido), debe ser capaz de soportar mucho estrés y vibración. Un avión comercial probablemente podría hacer esto, pero solo una vez. Y sería necesario realizar un trabajo de revisión en el terreno antes de estar listo para un segundo vuelo subsónico.

En el peor de los casos: el avión no puede soportar el estrés de las ondas de choque y el avión se rompe.

Answer 6

Desde la perspectiva de un sobre de vuelo, no pasa nada. Para lograr la velocidad del sonido, dependería de qué altitud se intentó. Cuanto más alto es el avión, más rápido tiene que ir el avión para “romper” la barrera del sonido. La presión del aire cae. Lea sobre la barrera del sonido en wikipedia, etc. para comprender por qué.

El Concorde voló vuelos regulares rompiendo la barrera del sonido cada vez que cruzaba el Atlántico y el Pacífico. (sobre tierra, la velocidad era limitada para las regulaciones de reducción de ruido con respecto a los aviones supersónicos).

El consumo de combustible y el diseño de la aeronave determinan qué tipo de rendimiento se requerirá. Algunos aviones no están diseñados más allá de una determinada carga estructural. Un B-747 nunca fue diseñado para la velocidad supersónica a ninguna altitud. Si el B-747 se sumerge por completo y excede sus límites estructurales, de hecho se rompería. Pero en vuelo nivelado, los motores no generan suficiente empuje para romperlo.

Una última cosa, un viento de cola aumenta la velocidad de avance, no la velocidad del aire real.

Answer 7

Casi lo mismo cuando un corredor rompe la barrera de 4 minutos por milla. La llamada barrera del sonido se debe al hecho de que el arrastre en un avión aumenta dramáticamente entre Mach .7 y Mach 1 (el número exacto de Mach donde ocurre el aumento de arrastre depende del diseño del avión). Perforar a través de Mach 1 requiere suficiente empuje, y hay problemas de control debido a las ondas de choque que se forman en las alas.

Aparte de eso, no pasaría mucho más. Por encima de Mach 1, el avión crearía un boom sónico, que puede asustar a quienes viven en tierra.

La gente a menudo confunde un boom sónico con “romper la barrera del sonido”. Los dos son conceptos muy diferentes.

Answer 8

La velocidad del avión RELATIVO al aire tiene que romper la barrera del sonido para un boom sónico. Si hay un viento de cola, rompes la barrera del sonido en relación con la tierra, no con respecto al aire. Por lo tanto, no habrá ningún efecto, excepto que llegarás a casa bastante rápido. 😉

Answer 9

Algunos aviones están diseñados para volar por debajo de la velocidad del sonido. Volarlos más allá de sus capacidades clasificadas podría causar algún daño y, de hecho, ha hecho lo que se señala en otras respuestas.

Concorde, operado por British Airways y Air France desde 1976 hasta 2003, fue diseñado para navegar en Mach 2.04 y, por lo tanto, podría hacerlo de manera rutinaria sin ningún problema.

Answer 10

Depende del avión. Tiene que ser resistente y no tener ondas de choque locales desagradables en la región de velocidad transónica. Las partes de un avión se volverán supersónicas antes que otras y las ondas de choque resultantes pueden afectar las superficies de control o dejarlas en el vacío o estresar severamente partes de la piel, todas las cuales son malas. De todos modos, solía trabajar en Boeing y había una historia creíble de un 747 muy vacío volviéndose supersónico en un vuelo de demostración para un cliente.

Answer 11

Primero, los vuelos comerciales supersónicos han tenido lugar durante décadas; con el Concorde y TU144.
Segundo: ¿su pregunta sobre un avión se está volviendo supersónica aunque no haya sido diseñada para ello?
En ese caso, depende de su resistencia estructural, su actitud (es volar en línea recta, estabilizarse en altitud o girar, por ejemplo) y la duración del vuelo supersónico.
Pero bastante rápido experimentará aleteo:
El comienzo de las malas noticias.

Answer 12

Si el avión comercial es un concorde, entonces seguirá volando hacia su destino, el único avión comercial que vuela más rápido que la velocidad del sonido, ¡desde Londres a Nueva York y viceversa!
http://en.wikipedia.org/wiki/Con …

Answer 13

El avión no tiene idea de cuál es su velocidad de avance, solo sabe sobre su velocidad en el aire. Por lo tanto, podría tener un viento de cola de 900 MPH y el avión no se comportaría de manera diferente.

Un avión no diseñado para velocidades supersónicas se comportará muy mal a esas velocidades. Lo intentaron una vez, intencionalmente, con un DC-8 y tienen suerte de haber sobrevivido. Unos pocos aviones han ido involuntariamente tan rápido, bajando, y generalmente perdieron o doblaron algunas partes. No hagas eso.

Answer 14

No confundir la verdadera velocidad del aire con la velocidad de avance:
En un recuerdo lejano, creo que se probaron varios prototipos de aviones comerciales en inmersiones poco profundas a Mach 1. Creo que el primero de ellos fue el DC-8, además del comentario de Loren sobre el 747. Básicamente, la respuesta es “nada” como la mayoría los aviones están diseñados en exceso para ese tipo de estrés. “Descanso” es algo inapropiado.