Hochgeschwindigkeits-Aerodynamik - 2. Erweiterte Auflage

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Bei strömender Luft mit mäßiger Geschwindigkeit sind die Druckunterschiede im Vergleich zum Atmosphärendruck gering, sodass Dichte-, Temperatur- und Volumenänderungen in theoretischen Untersuchungen vernachlässigt werden können. Langsame strömende Luft wird als inkompressibel betrachtet, was die Anwendung der Aerodynamik auf die Hydrodynamik ermöglicht. Mit steigender Geschwindigkeit wachsen jedoch die Druckunterschiede, was bedeutet, dass die durch Kompression und Expansion verursachten Dichteänderungen relevant werden. In diesem Zusammenhang wird Luft als kompressibles Medium betrachtet, was den Bereich der Gasdynamik eröffnet. Dieser verbindet Strömungsmechanik mit Thermodynamik und befasst sich mit den Phänomenen der Luftkompressibilität und den daraus resultierenden Kräfteverhältnissen an umströmten Körpern. Zu den Forschungsaufgaben gehören die Bestimmung von Auftrieb und Widerstand, die Analyse der Luftkraftresultate sowie die Untersuchung der Stabilitätsverhältnisse und Steuerbarkeit von Flugkörpern im Schall- und Überschallbereich. In kompressiblen Medien breitet sich eine Druckstörung nicht sofort über große Entfernungen aus, was in einem vollständig inkompressiblen Medium der Fall wäre, das in der Praxis nicht existiert.