Barrera del sonido

De EcuRed
Barrera del Sonido
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Concepto:Es un supuesto límite físico que impediría que objetos de gran tamaño se desplazaran a velocidad supersónica
Barrera del Sonido. El término se empezó a utilizar durante la Segunda Guerra Mundial, cuando un cierto número de aviones empezaron a tener problemas de compresibilidad (así como otros problemas no relacionados) al volar a grandes velocidades, y cayó en desuso en los años 1950, cuando los aviones empezaron a romper esa barrera de forma rutinaria.

Contenido

En aerodinámica

Término que se refiere a los efectos de compresibilidad experimentados por los aviones supersónicos cuando su velocidad con respecto al aire se aproxima a la velocidad local del sonido (1.223 km/h a nivel del mar en condiciones normales. Cuando un avión se acerca a la velocidad del sonido, la forma en que el aire fluye alrededor de su superficie cambia y se convierte en un fluido compresible, dando lugar a una resistencia mayor.

Historia

En la década de 1930 no lograron producir un avión capaz de entrar en la región de compresibilidad. Además, durante los años siguientes, las industrias aeronáuticas de todo el mundo pasaron de desarrollar nuevos modelos a fabricar en masa versiones mínimamente modificadas de sus diseños existentes, ya que la proximidad de la guerra hizo que los gobiernos exigieran mayores niveles de producción.

El principal obstáculo al que se enfrentaban los expertos en aerodinámica -que no sería resuelto hasta finales de la década de 1940- residía en la incapacidad de construir un túnel aerodinámico capaz de proporcionar resultados precisos para velocidades situadas en la zona de compresibilidad o próximas a la misma. En ausencia de ese tipo de datos, los diseñadores de aviones de gran velocidad se limitaron a seguir produciendo versiones cada vez más depuradas de los diseños tradicionales, dotadas de versiones cada vez más potentes de los motores tradicionales.

En 1944 se vino a unir a los cazas de hélice la primera generación de aviones de reacción. Aparte de volar a una velocidad algo mayor, los nuevos reactores empleaban los diseños aerodinámicos tradicionales, con el clásico perfil de ala con superficies superiores mucho más curvadas que las inferiores.

A fin de evitar que se formara un vacío, el aire que pasaba por encima de las alas debía avanzar más rápidamente que el que fluía por debajo. Por tanto, el aire situado encima de las alas era el primero en encontrarse con fenómenos de compresibilidad localizados que, a su vez, afectaban a la controlabilidad del avión.

Sorprendentemente, parece que ninguna de las naciones beligerantes de la II Guerra Mundial llevó a cabo investigaciones coherentes sobre compresibilidad, salvo explorar modelo por modelo la capacidad de picado a gran velocidad, tras lo cual se daba instrucciones a los pilotos de que no superaran determinadas velocidades a una altitud dada.

Charles Elwood Yeager fue el primer hombre en atravesar oficialmente la barrera del sonido, el 14 de octubre de 1947, volando con el avión experimental Bell X-1 a velocidad Mach 1 y a una altitud de 45.000 pies.

Sin embargo,Hans Guido Mutke afirmaba haber atravesado la barrera del sonido antes que Yeager, el 9 de abril de 1945, en un Messerschmitt Me 262, aunque no existen pruebas científicas de este logro.

Aviones supersónicos de hoy

Los aviones supersónicos actuales se construyen con materiales avanzados capaces de resistir el calor provocado por el rozamiento del aire a velocidades tan elevadas. La mayoría son aeronaves militares, con la famosa excepción del avión comercial de lujo franco-británico Concorde, también conocido como transporte supersónico (SST), que realizó sus primeros vuelos de prueba en 1971 y empezó a transportar pasajeros a Estados Unidos en 1976.

Capaz de lograr velocidades en torno a Mach 2, el Concorde realizaba la travesía de ida y vuelta del Atlántico norte en menos tiempo del que un reactor normal necesita para hacer el vuelo de ida. Sólo se construyeron 16 de las 400 unidades previstas inicialmente ya que el ruido producido por este esbelto avión de atractivo diseño siempre creó problemas medioambientales.

En abril de 2003 se anunció el final de los vuelos comerciales del Concorde debido a la escasez de demanda y al aumento de los costes de mantenimiento, y en octubre del mismo año realizó su último vuelo.

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Fuentes