¿Qué es más aerodinámico, un paraboloide, un hiperboloide, un cono o la mitad de una elipse?

Contestaré esta pregunta como si la forma del objeto estuviera en el cono de la nariz de un cohete. Esto es importante de entender.

Esta es una pregunta difícil de responder, porque como en todas las cosas aerodinámicas, hay compensaciones y realmente no es un diseño perfecto para todos los modos de vuelo.

En primer lugar, es importante tener en cuenta que en las regiones subsónicas, la resistencia a la presión es muy baja. Lo único que importa es la fricción de la piel, que se ve afectada por el área mojada, que usted ha declarado que es igual para todos ellos.

Entonces, podemos decir que para velocidades subsónicas, todas son casi iguales.

Donde la forma realmente importa es trans-sonic y superior. Al entrar en las velocidades sónicas, lo que importa es la relación de finura, que es la relación de la longitud frente al diámetro base de la forma. Desea relaciones más altas, ya que eso le da menos presión de arrastre a las velocidades sónicas. Sin embargo, hay una compensación porque las relaciones de finura más grandes le dan un área mojada más grande, lo que significa que tendrá más resistencia a velocidades subsónicas.

Sin embargo, como ha dicho, la relación de finura también es la misma para todos ellos, lo que deja que la forma sea el único factor diferente.

Ahora respondiendo a su pregunta, encontré este gráfico en línea que puede ayudarlo:

Alguien debe haber hecho las pruebas y descubrió que el coeficiente de arrastre es el más pequeño para la elíptica larga (es decir, la mitad de la elipse), seguida de la forma parabólica, seguida de la forma del cono. No sé dónde encaja la forma hiperbólica en esto, tal vez entre el cono y la forma parabólica, ya que es más similar a esos dos.

¡Gracias por leer!

Dijiste que si no está claro, pregunta. Yo hice. En los comentarios Hace unos 2 días. Quizás te lo perdiste.

De todos modos, la mejor forma de entre las opciones que enumeró es probablemente el elipsoide.

Incluso el arrastre de la piel a velocidad subsónica depende de la forma. No solo necesita un cuerpo de cohete tangente al cono, también necesita la misma curvatura de superficie en la unión (es decir, la curvatura cero). Esa es probablemente la razón por la cual la elipse es mejor a velocidades subsónicas. A velocidades supersónicas, comenzaría con el cuerpo de Von Karman (es decir, LD Sears-Haack) con una relación de finura de 5: 1. Ver también Wikipedia – Diseño de cono de nariz.

El elipsoide tiene menos fuerza de arrastre, mantuvo su volumen cerrado. ¿Recuerdas los dirigibles? ¿lo que parecen? L = elipsoides 10D que vuelan con vientos fuertes a 200 km / h. La velocidad indicará esta proporción hasta que el número de máquina empiece a molestar.

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