Enunciado

As características reais de desempenho do avião de reconhecimento Lockheed SR71

Blackbird eram secretas. Contudo, a suposição é de que ele voasse a M = 3,3 e a 26 km de altitude. Calcule a velocidade do voo da aeronave para estas condições. Determine a pressão local de estagnação isentrópica. Como o avião é supersônico, ocorre um choque normal à frente de um tubo de pressão total. A pressão de estagnação cai de 74,7% através do choque. Avalie a pressão de estagnação sentida por uma sonda no avião. Qual é a temperatura máxima do ar nos pontos de estagnação sobre a estrutura do avião?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem ?

Primeiro, vamos relembrar as equações de estagnação pela razão de pressão e temperatura isentrópica:

P 0 P = 1 + k - 1 2 M 2 k k - 1       e       T 0 T = 1 + k - 1 2 M 2

Consideremos:

R = 286,9 J K g K         k = 1,4   |     T =   222,5   K       V = 780 m s     P / P a t m = 0,0216     M = 0,33  

Obs: Propriedades do ar (Tabela A.6). Temperatura tirada da tabela A.3

A velocidade do som:

c = k R T = 1,4 * 286,9 * 222,5 = 299 m s

V = M c = 3,3 * 299       → V = 987 m s

Passo 2

A pressão de estagnação podem ser calculada:

P 01 = 0,0216 * 101,3 * 10 3 1 + 1,4 - 1 2 * 3,3 2 1,4 1,4 - 1       → P 0 = 125   k P a

A pressão de estagnação cai de 74,7% através do choque, podemos escrever que:

P 01 - P 02 P 01 = 0,747

Então:

P 02 = 31,6   k P a

Para a temperatura de estagnação:

T 0 = 222,5 * 1 + 1,4 - 1 2 * 3,3 2             → T 0   707   K

Resposta

Então: V = 987 m s ; P 0 = 125   k P a ; P 02 = 31,6   k P a ; T 0   707   K

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