¿Qué diferencias con la aerodinámica convencional resultarían de una atmósfera más delgada?

Los módulos de propulsión se han adaptado para adaptarse a la atmósfera terrestre. Sin embargo, ¿cuáles son algunas de las diferencias que deberían tenerse en cuenta si uno fuera a volar alguna vez en una atmósfera más espesa o más delgada? ¿Necesitarías la misma cantidad de energía? motores mas grandes? hélices más largas (en el caso de un helicóptero). etc..

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@ThePlanMan No estoy seguro, creo que la aviación SE solo se preocupa por el vuelo terrestre. Las consideraciones de diseño para máquinas voladoras con diferentes presiones atmosféricas probablemente sean el tema aquí.
Asumiendo químicamente la misma atmósfera, y principalmente vuelos subsónicos y supersónicos, esta es más bien una pregunta para Aviation.SE. Sin embargo, una vez que cambias el índice adiabático γ y/o cambiar al régimen hipersónico, la pregunta se convierte en tema aquí. Por favor, elija lo que quiere saber en consecuencia.
@ThePlanMan: probablemente más adecuado para Engineering SE
Estoy confundido por la pregunta. Los aviones vuelan en una amplia banda de presiones atmosféricas según la altitud. Iirc, el U-2 puede volar hasta 70.000 pies, donde la presión es mucho más baja que al nivel del mar.

Respuestas (1)

Los aviones a reacción terrestres convencionales ya se enfrentan a una amplia gama de atmósferas, desde la presión a nivel del mar ("1 atmósfera") hasta el 20 % de la atmósfera a 35 000 pies (una altitud de crucero típica de un avión comercial) y el 10 % de la atmósfera para aviones militares de alto rendimiento a 60 000 pies. A medida que la atmósfera se vuelve más delgada, los motores a reacción tienen menos oxígeno para quemar y las alas proporcionan menos sustentación, pero el avión se enfrenta a menos resistencia atmosférica. Para llegar mucho más alto que eso, necesita alas muy grandes o velocidades muy altas para mantener la sustentación en un avión alado (por ejemplo, el U-2 o el SR-71 ), o cambia a motores de cohetes de alta potencia y renuncia a las alas por completo, convirtiéndose en una nave espacial.

Para atmósferas más espesas, permanecer en el aire es fácil, pero ir rápido es difícil. Si la presión del aire es más alta, puede obtener la misma cantidad de sustentación a una velocidad más baja o con alas más pequeñas, pero la resistencia aumenta con la densidad del aire, por lo que sería más eficiente yendo muy despacio. Pero, por supuesto, si el aire es tan denso en el suelo, ¡siempre puedes subir! Un avión diseñado para atmósferas terrestres funcionaría bien en una atmósfera moderadamente más densa (suponiendo una cantidad razonable de oxígeno y sin contaminantes inesperados), simplemente tendría un techo de vuelo más alto.