¿Cómo afecta la compresibilidad al ángulo crítico de ataque?

¿Por qué el ángulo crítico de ataque se reduce al aumentar el número de mach o cuál es el efecto de la compresibilidad en el ángulo crítico de ataque?

Respuestas (1)

Primero, tengo que definir cuál es el ángulo crítico de ataque:

Cuando un aerodinámico habla de condiciones críticas, se refiere a la condición en la que la velocidad del sonido se alcanza localmente. El número de Mach crítico es la velocidad, medida en múltiplos de la velocidad del sonido, cuando la velocidad local superior en un campo de flujo es igual a la velocidad del sonido.

El ángulo de ataque crítico es aquel en el que la velocidad del flujo local alcanza por primera vez la velocidad del sonido. Dado que depende de la velocidad de flujo inicial, solo es válido para una velocidad de vuelo determinada.

Dos parámetros son responsables del aumento local de la velocidad: Espesor y ángulo de ataque. Un cuerpo necesita desplazar el aire, por lo que el aire se apretará a su alrededor, acelerándose en el proceso (o disminuyendo la velocidad en un flujo totalmente supersónico).

Cuando se aumenta el ángulo de ataque, el punto de estancamiento se mueve por debajo del morro del perfil aerodinámico, por lo que el aire que fluye sobre la parte superior del ala debe pasar primero por su borde de ataque. Esto lo acelera y conduce a un pico de succión. Otra vista del mismo fenómeno es que el aumento de la succión en el lado superior del perfil aerodinámico acelerará el flujo de aire hacia él.

Con una mayor velocidad de vuelo, se puede tolerar una menor aceleración del flujo local antes de que se alcancen las condiciones críticas. Incluso existe una velocidad máxima en esa región de succión de alta curvatura local que no será excedida en vuelo subsónico y que limita el máximo coeficiente de sustentación posible . Una mayor velocidad de vuelo deja menos margen, por lo que el ángulo de ataque para la sustentación máxima se reduce al aumentar la velocidad de vuelo.

Si por ángulo crítico de ataque te refieres a aquel en el que se alcanza la sustentación máxima (convencionalmente llamado ángulo de ataque de pérdida), lee aquí cómo se puede influir en él. Dependiendo del número de Mach del vuelo, la velocidad de vuelo debe aumentarse o disminuirse para maximizarla.

Creo que la pregunta no era sobre el ángulo en el que el flujo alcanza la velocidad supersónica sino en el ángulo en el que el máximo C L comienza a disminuir. ¿Por qué el ángulo crítico de ataque "convencional" en " C L - α " el gráfico comienza a disminuir con el número de Mach, y me gustaría agregar la subpregunta, ¿por qué el gradiente del mismo gráfico aumenta con el número de Mach?
@Darjan Entonces, ¿por qué la pregunta no la solicitó directamente? Usamos estándares en la terminología por una razón y las preguntas se pueden editar. Además, su subpregunta merece su propia pregunta aquí. ¿Y por qué sentiste la necesidad de votar en contra en lugar de mejorar la respuesta? Esto es raro.
Gracias por la respuesta, publicaré esa pregunta más tarde hoy. Lo voté negativo porque pensé que la respuesta no era satisfactoria. Veo que editó la pregunta con respecto al ángulo de ataque "convencional", por lo que cancelaré mi voto negativo.