¿Sabes en realidad que es el numero Mach? Lo más probables es que tengas una idea aproximada… Si, está relacionado a la velocidad del sonido, pero ¿sabías velocidad del sonido es variable?, en ese caso ¿Cómo se puede calcular?
La definición exacta del numero Mach es la relación entre velocidad verdadera de la aeronave (True Air Speed, en inglés) y la velocidad local del sonido. La ecuación matemática del numero Mach es la siguiente:
Seguramente ahora te estas preguntando “¿Qué es la velocidad local del sonido?”. Es muy probable has escuchado que la velocidad del sonido es de 1000 Kilómetros por hora (kph) o 620 millas por hora (mph), esa aseveración es correcta e incorrecta al mismo tiempo, pues la velocidad del sonido depende de la temperatura del ambiente. En condiciones de atmosfera estándar (un parámetro de comparación) la temperatura del ambiente es de 15°C o 59°F a nivel del mar y reduce 2° grados por cada mil pies de incremento en la altitud, en esas condiciones la velocidad del sonido es de 1224 Kph o 760 Mph. Para que la velocidad del sonido sea de 1000 km/hr (o 620 mph) la temperatura del aire debería ser de -81°C o -114°F. Entonces ¿Cómo se calcula la velocidad local del sonido? La ecuación matemática es la siguiente:
NOTA: El resultado de la velocidad en esta ecuación esta dada en metros por segundo, para poder transformarlo a kilómetros por hora solo se debe multiplicar el resultado de la ecuación por 3,6.
Ahora que entendemos todas las variables de las ecuaciones ¿Cómo se aplican juntas? Para ello tomaremos el siguiente ejemplo como referencia: Una aeronave volando a una velocidad verdadera de 800 kph a una altitud de 30000 pies donde la temperatura sería de -45°C (o -49°F) la velocidad del sonido seria de 1090 Kph [ (1.4)x(287)x(273.15+(-45)], el numero Mach es de 0,73 (800/1090). La aeronave mantiene la misma velocidad verdadera pero ahora vuela a 10000 pies donde la temperatura del aire seria de -5°C, dando como resultado una velocidad del sonido de 1185 Kph, siendo el número Mach es 0,67.
Saber la velocidad de la aeronave en relación a la velocidad del sonido es muy importante para pilotos de aeronaves de alta velocidad, como por ejemplo la mayoría de aviones de transporte de pasajeros, pues estas aeronaves poseen limitaciones establecidas por el fabricante que usan el numero Mach como referencia, dichas aeronaves tienen disponibles en el panel de instrumentos un instrumento que indique la velocidad Mach, Machmeter por su nombre en inglés. Como característica interesante, el Concorde contaba con un display en la cabina de pasajeros que señalaba el numero Mach .
Artículo redactado por: Cap. Rafael Paccieri F.