Hypersonische
In de aerodynamica zijn hypersonische snelheden snelheden die zeer supersonisch zijn. Het woord hypersonisch komt van een woord dat in de jaren zeventig werd gebruikt, Mach 5, ofwel 5 maal de geluidssnelheid. Alles aan het vliegtuig verandert sterk wanneer het vliegtuig dat met die snelheden vliegt, supersonische snelheden bereikt.
Kenmerken van hypersonische stroming
Hoewel de definitie van hypersonische snelheden niet erg duidelijk is en onder wetenschappers onderwerp van discussie is, hebben zij een mogelijke definitie bedacht. Een hypersonische stroming kan worden gekenmerkt door bepaalde zaken die bij de analyse niet meer buiten beschouwing kunnen worden gelaten. Enkele van deze dingen zijn:
Dunne schoklaag
Naarmate het vliegtuig sneller gaat en de machenaantallen toenemen, neemt ook de dichtheid achter de schokgolf toe. Dit gebeurt samen met een afname van het volume achter de schokgolf vanwege de theorie van behoud van massa. Hierdoor is de schoklaag (het volume tussen het lichaam en de schokgolf) dun bij hoge mach-nummers.
Entropie Laag
Naarmate een vliegtuig sneller gaat en het mach-nummer toeneemt, neemt ook de entropieverandering over de schok toe. Dit resulteert in een sterke entropiegradiënt en een sterk vorticale stroming die zich mengt met de grenslaag.
Viskeuze interactie
Een deel van de grote kinetische energie van stroming bij grote machgetallen wordt interne energie in de vloeistof vanwege de viscositeit. De toename van de interne energie doet de temperatuur stijgen. Omdat de drukgradiënt loodrecht op de stroming binnen een grenslaag nul is, zorgt de temperatuurstijging door de grenslaag ervoor dat de dichtheid afneemt. Hierdoor groeit de grenslaag over de romp van het vliegtuig. Hierdoor stijgt de temperatuur.
Vragen en antwoorden
V: Wat is hypersonische snelheid in aerodynamica?
A: In aerodynamica wordt elke snelheid hoger dan Mach 5 (1.715 m/s op zeeniveau) beschouwd als hypersone snelheid.
V: Waarin verschilt hypersonische snelheid van supersonische snelheid?
A: Hypersonische snelheid verschilt van supersonische snelheid doordat lucht en vliegtuigen zich bij hypersonische snelheden nog vreemder gedragen dan bij supersonische snelheden.
V: Waarom is het belangrijk om onderscheid te maken tussen hypersonische en supersonische snelheden?
A: Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen hypersonische en supersonische snelheden omdat het gedrag van lucht en vliegtuigen significant anders is bij deze snelheden.
V: Wat is de geluidssnelheid op zeeniveau?
A: De geluidssnelheid op zeeniveau is 1.715 m/s.
V: Kun je een voorbeeld geven van een hypersonische snelheid?
A: Elke snelheid sneller dan Mach 5, zoals Mach 6 of Mach 7, is een voorbeeld van een hypersonische snelheid.
V: Noemt de tekst nog andere belangrijke factoren bij hypersonische snelheden?
A: De tekst vermeldt alleen dat lucht en vliegtuigen zich heel vreemd gedragen bij hypersonische snelheden.
V: Wat is aerodynamica?
A: Aerodynamica is de studie van de beweging van lucht en andere gassen en hoe ze interageren met bewegende objecten, zoals vliegtuigen.
