초음속 속도는 얼마인가?

초음속이란 우선 음속을 초월했다는 뜻으로 음속보다 더 빠른 속도를 이야기한다.

그렇다면 초음속의 정확한 속도는 얼마나 될까?

초음속 속도

보통 음속과의 비(比)로 표시하고, 이 비값을 마하수(Mach number)라 한다. 마하 1은 시속 약 1,224 km에 해당한다. 보통의 자동차 최고 속도가 200km 정도이니 이것의 6배가 넘는 속도가 초음속이다.

 

유체 내에서 운동하고 있는 물체의 속도가 마하 1보다 작은 경우에는 유체의 압축성을 무시한 취급이 가능하지만, 마하수가 커짐에 따라 압축성의 영향이 나타나기 시작하고, 물체 표면에서는 국소적으로 초음속이 되는 부분이 생기며, 여기서 충격파가 발생한다.

마하수가 1보다 크면 충격파는 물체의 진행 방향에도 생긴다. 마하수가 더욱 커지면 충격파와 비행진행 방향 사이의 각이 작아져서 충격파가 물체 표면의 경계층과 간섭을 일으킨다.

초음속비행에서는 비행저항이 급격하게 커지므로, 이를 피하기 위해서는 비행체의 앞부분을 날카롭고 긴 형태가 되도록 설계한다. 또 큰 조파저항(造波抵抗)을 극복하기 위해서는 강력한 추진기관이 필요하다. 그 밖에도 고속에 의해 물체 표면이 고온이 되므로 재료 및 구조에도 고려하여야 할 점이 많다.