Amazing

Feb 14

F-18 en MCAS Miramar 2007 por beachwalker2007 

Foto por beachwalker2007 

Este espectacular fenómeno, también conocido como singularidad de Prandtl-Glauert, es una nube de vapor de agua con forma de cono que se forma alrededor de aviones u otros objetos que se mueven a velocidades próximas a la del sonido.

Aunque la explicación de su origen no está del todo aceptada, su formación se debe a la misma razón básica que cualquier otra nube: si la temperatura del aire desciende por debajo del punto de rocío en presencia de humedad ambiental, ésta se condensa dando lugar a la aparición de una nube de vapor formada por gotitas microscópicas de agua en suspensión.

En el caso que nos ocupa, este cambio súbito de temperatura se asocia a los efectos de la compresibilidad del aire a velocidades transónicas, es decir, próximas a la velocidad del sonido.

A bajas velocidades, el aire se comporta como un fluido incompresible y, guiado por el aire en contacto con el avión, se va “apartando” para permitir su avance, creando un flujo más o menos laminar a su alrededor. Sin embargo, a velocidades próximas a la del sonido (región transónica), el aire “no puede apartarse” y se va acumulando delante del avión, comprimiéndose y formando ondas de choque, que generan una considerable resistencia al avance.

Esta onda de choque es una región de aire con forma de cono y un espesor de pocas milésimas de milímetro, en la que la presión del aire sufre una elevación brutal casi instantánea debido al paso del avión. Detrás de la onda, el aire sufre una descompresión “rebote” también muy rápida, disminuyendo su presión hasta valores muy bajos, y finalmente vuelve a subir para recuperar su valor anterior al paso del avión. Todo esto se realiza en un proceso adiabático (sin pérdida de calor), y como consecuencia, en la zona sometida a bajas presiones se produce un rápido enfriamiento que genera la nube de condensación visible. A medida que la onda se desplaza con el avión, la masa de aire recupera su presión y temperatura normal, desapareciendo entonces la condensación de forma inmediata.


Lo curioso es que para que se puedan ver estas ondas de choque, no es necesario que el avión en su conjunto se mueva a la velocidad del sonido. Debido a la aceleración extra que sufre el flujo de aire cercano a algunas superficies del avión (por el principio de Bernouilli) puede ocurrir que el aire que circula por encima de las alas supere Mach 1.0, creando las ondas de choque aunque el avión se mueva a menor velocidad…

Aquí teneis otro video, en el que se vé mejor como aparece y desaparece…

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Joan de Batlle

Piloto #aerotrastornado y administrador del blog. Hago otras cosas, pero siempre con ganas de volar...

4 Comments

  • Guti February 16, 2008 Reply

    Lo había visto bastantes veces, sobretodo en video, pero ninguna vez con tanta claridad como se ve en la fotorgrafía que publicas.

  • AUTHOR

    jb February 16, 2008 Reply

    Guti si buscas en Flickr, hay galerías enteras con fotos muy buenas de este efecto…

  • Tito March 26, 2008 Reply

    El primer video es de mediados de octubre del año pasado en la bahía de San Francisco durante una exhibición de los blue angels que estuve viendo muy chula. Yo estaba en un barco en medio de la bahía cuando hizo el cono y a mi madre casi le da un yu-yu.
    Un saludo

  • AUTHOR

    jb March 27, 2008 Reply

    Tito, los hay con suerte ;-)
    Tiene que ser impresionante verlo en vivo…

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