aerodinamika
(szuperszonikus aerodinamika)

A légáramlás és a levegőben történő mozgás tudománya.
Más gázokra is alkalmazható, és része az általánosabb érvényű hidrodinamikának.

Az aerodinamikai elvek megmagyarázzák a repülés jelenségét.
A repülőgép szárnyának alakja és irányítottsága (görbült felső felület, lefelé döntött szárnyhelyzet) következtében a szárny fölötti levegő gyorsabban halad, és így alacsonyabb nyomású (a Bernoulli-törvény következtében).
A nyomáskülönbség felhajtóerőt biztosít. Az így nyerhető felhajtóerő növekszik a szárny hosszúságával (fesztávolságával), de csökken a repülési magassággal.
A repülőgép mozgása a levegőben olyan erőt kelt, ami fékezőleg hat. Ez a közegellenállás, ami függ a repülőgép méretétől és alakjától.
A repülőgép felülete mentén a súrlódás hátráltatja a légáramlást; az így létrejövő fékezőhatás a súrlódási közegellenállás. Ez felmelegedést okoz, ami néha szélsőségesen nagy mértékű lehet, mint pl. az űrjárművek visszatérésénél. A súrlódásból eredő veszteségek növekednek a szárnyfelület és a sebesség növekedésével és csökkennek a repülési magasság növekedésével.

A hang terjedésisebessége (Ma=1, kb. 331,5 m/s) fölötti sebességeknél a levegőt már nem lehet összenyomhatatlannak tekinteni, és így más szabályok lépnek érvénybe, ezeket tárgyalja a szuperszonikus aerodinamika.
A hangsebesség elérésekor a repülőgép átlépi a "hanghatárt", ami a közegellenállás rendkívüli növekedésével jár együtt.
A szuperszonikus légellenállást csökkenteni lehet vékony, hátrafelé hajtott szárnyakkal, amely a katonai vadászgépekre jellemző.
A hangsebesség átlépésekor a repülőgépek hangrobbanásokat keltenek; ezek a gépet körülvevő levegőben keletkező nagy sűrűségű lökéshullámok, amelyek azért jönnek létre, mert a repülőgép megelőzi saját hanghullámát, miközben új hanghullámokat is kelt.

A légi járművekre ható közegellenállás megnöveli az üzemanyag-fogyasztást.
Az épületek és a hidak a szél hatására kilenghetnek.
Ezek a hatások - amelyeket figyelembe kell venni a tervezéskor - minimalizálhatók a légáramlás felől nézett alak helyes kialakításával. A szélcsatornák lehetővé teszik, hogy a méretarányosan kicsinyített modelleket szimulált légköri jelenségeknek tegyék ki, és így a tervezett forma aerodinamikai tulajdonságai meghatározhatók. Különösen fontosak a rendellenes légáramlási jelenségek, pl. a turbulencia és az örvények.

Öveges tanár úr szemléletesen foglakozik a közegellenállással a Fizika blokk Így esik az ejtőernyős avagy közlekedés a sztratoszférában - A közegellenállás című részében.

Felhasznált irodalom