천음속 유동 (transonic flow)

항공우주공학·항공운항학
한 줄 정의: 자유흐름 마하수가 대략 0.8에서 1.2 사이에 있어 아음속과 초음속 흐름이 물체 주위에 동시에 공존하는 복잡한 유동 영역입니다.
유체의 흐름 방향을 나타낸 개념도
관 또는 유로 내부를 흐르는 유체의 유동 개념을 나타냅니다.

쉽게 풀면

천음속은 비행기 전체는 아직 음속보다 느리게 날고 있지만, 날개 위 일부 곳에서는 공기가 국소적으로 음속을 넘어 흐르기 시작하는 애매한 속도 영역입니다. 이 구간에서는 초음속 영역과 아음속 영역이 기체 표면에 동시에 존재하고, 그 경계에서 작은 충격파가 생겼다 사라지기를 반복해 항력과 조종성이 급격히 변하기 때문에 예측과 설계가 가장 까다로운 영역으로 꼽힙니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"천음속 풍동 시험 결과 마하 0.9에서 날개 상면에 약한 충격파가 형성되어 압력 분포가 급격히 변화하였다."

특수 풍동에서 실험한 결과 특정 속도 구간에서 날개 위에 약한 충격파가 나타나며 압력이 크게 변한다는 것이 확인되었다는 내용입니다.

주의할 점

천음속 구간은 선형 이론으로 잘 근사되지 않는 강한 비선형 영역이므로, 아음속이나 초음속에서 쓰는 단순화된 공식을 그대로 적용하면 오차가 커질 수 있습니다.

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