¿Cómo se comporta el coeficiente de arrastre a velocidades transónicas y supersónicas para aeronaves de ala en flecha?

Estuve leyendo sobre wave drag y Concorde recientemente y encontré información contradictoria relacionada con drag. Por ejemplo Wikipedia dice :

Afterburner se agregó a Concorde para el despegue para hacer frente a los aumentos de peso que se produjeron después del diseño inicial, y se utilizó para atravesar la barrera de resistencia transónica.

Y agregan la siguiente imagen (es triste que no mencionen con qué tipo de avión se relaciona):

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Pero esta imagen (de este artículo ) sugiere que los aviones con alas en flecha no experimentan este arrastre repentino a velocidades transónicas, solo más tarde. Concorde tiene alas en flecha, por lo que debería experimentar un coeficiente de arrastre máximo cercano a mach 2, pero no tuvo que usar dispositivos de poscombustión a esta velocidad. ¿Cómo puede ser? ¿Fueron necesarios los postquemadores en Concorde para romper la barrera del sonido, o solo se usaron para escalar?

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Tal vez alguien conozca algunos parámetros de arrastre específicos a diferentes velocidades y quisiera compartirlos, ya que no pude encontrar nada específico...

Respuestas (1)

Los dispositivos de poscombustión del Concorde reducían el consumo total de combustible .

Para entender por qué hay una penalización de arrastre especial alrededor de Mach 1, lea esta respuesta .

Ahora a sus gráficos en el cuerpo de la pregunta. El primero con un pico de resistencia pronunciado en Mach 1 es para un ala recta que nunca fue diseñada para volar trans o supersónicamente. Obtiene tales resultados, pero solo si usa el diseño incorrecto para la tarea.

El siguiente gráfico muestra cómo el pico de arrastre se desplaza a números de Mach más altos con el barrido. Esto es cierto solo para el ala. Lo más probable es que este gráfico sea válido para un ala cortada: un ala recta de alta relación de aspecto que gira alrededor de su eje vertical en el túnel de viento. Pero un avión es más que un ala de envergadura media. Las alas en flecha necesitan una sección central que agregue resistencia que no cambie con el ángulo de barrido; consulte a continuación los resultados de las pruebas (fuente: Fluid Dynamic Drag de Hoerner , sección XV).

Coeficiente de arrastre mínimo sobre Mach para alas con relación de aspecto 4 y diferentes ángulos de barrido

Coeficiente de arrastre mínimo sobre Mach para alas con relación de aspecto 4 y diferentes ángulos de barrido

El último gráfico muestra datos genéricos completos del avión, por lo que no se aplica a un diseño específico, pero muestra cómo se ven las cosas normalmente. Los diseños individuales aún pueden verse bastante diferentes; para el F-16, por ejemplo, el coeficiente de arrastre se triplica entre la velocidad subsónica y la supersónica y se mantiene aproximadamente constante entre Mach 1,3 y Mach 2,0 debido a una forma cuidadosa que evita el pico transsónico de Mach casi por completo.