Аеромеханика

Аеромеханика је грана механике флуида која испитује законитости равнотеже и гибања зрака и других плинова. Дијели се на аеростатику и аеродинамику. Аеростатика се бави увјетима равнотеже зрака и других плинова, односно законима равнотеже тијела у неком плиновитом медију (на примјер стлачени зрак у затвореном спремнику, понашање балона или зрачног брода). Аеродинамика проучава струјање зрака и других плинова, као и силе које дјелују на неко тијело (на примјер зракоплов) када се оно релативно гиба с обзиром на плиновити медиј. ^[1]

Главни чланак: Аеродинамика

Аеродинамика је знанствена дисциплина у оквиру механике флуида која проучава струјање плинова и силе којима плин, у првом реду зрак, дјелује на неко тијело кад између њих постоји релативно гибање. Аеродинамика је посебно важна за аеронаутику, јер истражује узгон, отпор и моменте узроковане силама зрака на зракоплов (аеродинамичко испитивање). Једна је од основних задаћа аеродинамике да одреди такав облик зракоплова, односно његових појединих дијелова (крило, труп, крилца, закрилца), који ће при гибању кроз земаљски зрачни омотач имати оптимална аеронаутичка својства, то јест велик узгон и мален отпор, а уједно ће функционално одговарати својој намјени.

Аеродинамика разликује неколико подручја брзина релативног гибања у којима су струјање зрака и појаве узроковане тим струјањем битно различити, па су и оптимални облици тијела (аеропрофили) и конструкција зракоплова за свако подручје другачији. У подручју малих подзвучних брзина (Мацхов број мањи од 0,4) зрак се може сматрати практички нестлачивим, па отпор зракоплова овиси једино о вискозним својствима зрака, то јест састоји се од отпора трења, узрокованог мањом брзином струјања у граничном слоју и појавом тангенцијалног напрезања, затим од такозваног отпора облика и индуцираног отпора, који настају због дјеловања различитог тлака на појединим дијеловима површине и због стварања зрачних вртлога.

У уском пријелазном подручју између подзвучних и надзвучних брзина, на струјање почиње утјецати, осим вискозности, и стлачљивост зрака. При брзинама блискима брзини звука ствара се уз површину тијела ударни вал, који се очитује скоковитом промјеном густоће, тлака, температуре и брзине, а посљедица је тога повећање отпора и промјена узгона. То се пријелазно подручје назива звучном баријером или звучним зидом. У надзвучном подручју, кад је брзина зракоплова већа од брзине звука, ударни се валови стварају испред тијела и на предњем и излазном бриду крила. При брзинама већима од петероструке брзине звука (хиперзвучне брзине) настаје јако загријавање и појављују се термодинамички учинци (аеротермодинамика) којих нема при нижим брзинама. ^[2]