Terowongan angin supersonik

Terowongan angin supersonik adalah terowongan angin yang menghasilkan kecepatan supersonik (1,2 < M < 5). Bilangan Mach dan aliran ditentukan oleh geometri nosel. Bilangan Reynolds divariasikan dengan mengubah tingkat kepadatan (tekanan di ruang pengendapan). Oleh karena itu, diperlukan rasio tekanan tinggi (untuk rezim supersonik pada M = 4, rasio ini berada pada urutan 10). Selain itu, kondensasi uap air atau bahkan pencairan gas dapat terjadi jika suhu statis menjadi cukup dingin. Ini berarti bahwa terowongan angin supersonik biasanya memerlukan fasilitas pengeringan atau pemanasan awal. Terowongan angin supersonik memiliki permintaan daya yang besar, sehingga sebagian besar dirancang untuk operasi terputus-putus alih-alih terus-menerus.

Teknisi memeriksa model pesawat sebelum uji coba di Terowongan Angin Supersonik di Laboratorium Propulsi Penerbangan Lewis.

Fotografi Schlieren sering digunakan untuk menangkap gambar aliran gas dan gelombang kejut di terowongan angin supersonik. Di sini, aliran Mach 4 melalui probe pitot diamati oleh optik Schlieren di Terowongan Angin Supersonik Penn State . Arah alirannya dari kiri ke kanan.

Terowongan angin supersonik pertama (dengan penampang 2 cm) dibangun di Laboratorium Fisika Nasional di Inggris, dan mulai bekerja pada tahun 1922.

Persyaratan daya

Daya yang dibutuhkan untuk menjalankan terowongan angin supersonik sangat besar, sekitar 50 MW per meter persegi luas penampang bagian uji. Karena alasan ini, sebagian besar terowongan angin beroperasi secara berkala menggunakan energi yang disimpan dalam tangki bertekanan tinggi. Terowongan angin ini juga disebut terowongan angin blowdown supersonik berkala (yang pratinjau skematisnya diberikan di bawah). Cara lain untuk mencapai keluaran daya yang besar adalah dengan menggunakan tangki penyimpanan vakum. Terowongan ini disebut terowongan angin supersonik indraft, dan jarang digunakan karena dibatasi pada angka Reynolds yang rendah. Beberapa negara besar telah membangun terowongan supersonik utama yang beroperasi terus-menerus; salah satunya ditunjukkan dalam foto. Masalah lain dalam mengoperasikan terowongan angin supersonik meliputi:

• memulai dan menghentikan bagian pengujian (berkaitan dengan mempertahankan setidaknya rasio tekanan minimum)
• pasokan udara kering yang cukup
• efek interferensi dinding karena pantulan gelombang kejut dan (kadang-kadang) penyumbatan
• instrumentasi dengan kecepatan akuisisi data yang tinggi diperlukan karena waktu operasi yang singkat di terowongan intermiten

Terowongan seperti tabung Ludwieg memiliki waktu uji yang singkat (biasanya kurang dari satu detik), bilangan Reynolds yang relatif tinggi, dan kebutuhan daya yang rendah.

Lihat pula

• Aerodinamika
• Terbang
• Aeronautika
• Penerbangan
• Pesawat terbang
• Astronautika
• Dinamika fluida
• Prinsip Bernoulli
• Lapisan batas
• Turbulensi
• Terowongan angin
• Model terowongan angin standar
• Terowongan senjata
• Terowongan angin vertikal
• Terowongan angin subsonik dan transonik
• Terowongan angin hipersonik
• Terowongan ekspansi

Referensi

• Pope, A.; Goin, K. (1978). High-speed Wind Tunnel Testing. Krieger. ISBN 0-88275-727-X.