本文へ移動

亜音速(音速未満の速度)

亜音速とは、周囲の媒質における局所音速を下回る運動である。航空、音響、弾道学、および同名のメディアサーバーソフトウェアに用いられ、遷音速・超音速・極超音速と対比される。

概要

亜音速とは、周囲の媒質中を音が伝わる速度より低い速度での運動を指す。音速のしきい値は媒質や温度・圧力などの条件によって異なる。たとえば20℃の乾燥空気中の音速は約343 m/sである。空気力学では通常、マッハ数が1未満、すなわち物体の速度が局所音速より低い流れに対して用いられる。

主な特徴

  • マッハ数:亜音速はM < 1に相当する。実用上は、音速のごく小さな割合である低亜音速と、M ≈ 0.8~0.95に近づく高亜音速を区別することが多い。
  • 圧縮性の影響:低亜音速では比較的小さいが、Mが1に近づくにつれて大きくなり、揚力、抗力、安定性に影響する。
  • 強い衝撃波がないこと:超音速飛行とは異なり、完全な亜音速流では連続的な衝撃波境界の挙動や急激な圧力上昇は生じない。
  • 媒質への依存性:同じ物体でも、ある媒質では亜音速であっても、別の媒質では超音速となり得る。変化の詳細は音速を参照。

用途と例

一般航空機の大半、多くのヘリコプター、商用旅客機は、飛行の一部で亜音速または高亜音速の範囲で運航する。典型的なジェット旅客機の巡航速度は、しばしばマッハ0.78~0.85程度である。亜音速の投射体や弾丸は、超音速弾に特有のソニックブームを発生させない。音響分野では、非公式に人の可聴域未満の周波数の振動や信号を亜音速と呼ぶこともあるが、厳密にはこれは速度ではなくインフラサウンドを指す。

その他の用法と注目すべき事実

物理学・工学以外では、「Subsonic」はコンピューティング分野の製品名としても使われ、最も一般的には音声や映像をクライアント機器へ配信するメディアサーバーソフトウェアを指す。航空宇宙設計では、亜音速域で効率的な性能を確保するため、この速度域での付着流と低抗力に最適化された翼形状や操縦翼面が採用される。

区分

亜音速は、複数ある流れの領域の一つである。速度が上がると、航空機は亜音速域と超音速域が混在する遷音速帯(およそM ≈ 0.8~1.2)に入り、続いて超音速(M > 1)、さらに極超音速(およそM > 5)へ移行する。各領域には、それぞれ異なる設計上の課題、規制上の懸念、運用上の影響がある。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com 亜音速(音速未満の速度)

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/94516

共有