Könnte ein Verkehrsflugzeug in größerer Höhe eine bessere Treibstoffeffizienz erzielen? [Duplikat]

Mit höher meine ich etwa 60.000 Fuß statt 30.000. Scheint, als ob der geschwindigkeitsbegrenzende Schritt die Motorleistung bei 60.000 Fuß ist. Arbeiten Menschen an Motoren, die in größeren Höhen betrieben werden können? Wie nah sind wir einer guten Leistung in großer Höhe (60.000 Fuß).

Zum Beispiel: Proteus Höhenflugzeug

Die Concorde kreuzte in 60.000 Fuß Höhe, obwohl Sie leistungsstärkere Motoren benötigen, sind diese verfügbar. Motoren sind nicht das größte Problem. Die einschränkenden Faktoren, die den Flug über 45.000 Fuß ineffizient machen, haben mehr mit Machzahlen, Flügelabmessungen und strukturellen Anforderungen zu tun. Diese werden durch die oben verlinkten Frageminuten adressiert.

Antworten (2)

Es gibt mehrere Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, um Ihre Frage zu erklären, aber es ist eine nette Frage.

Bei einem Reiseflug bestimmt das Kräftegleichgewicht des Flugzeugs, dass der Auftrieb das Gewicht des Flugzeugs kompensiert und der Triebwerksschub den Luftwiderstand kompensiert.

Unter der Annahme, dass das Gewicht gegeben ist (das sich während des Flugs ändert), wird der Auftrieb bestimmt, um sicherzustellen, dass das Flugzeug nicht fällt. Der Auftrieb beeinflusst den Widerstand, je mehr der Auftrieb, desto mehr Widerstand (eigentlich eine lineare Variation mit der Variation des Quadrats des Auftriebs). Und so kompensiert der Motor den Luftwiderstand.

Also ... der Motorschub hängt vom Gewicht ab, im Wesentlichen von der aerodynamischen Effizienz. Also, meine erste Antwort, je effizienter die Aerodynamik des Flugzeugs ist, desto höher kann es fliegen. Der Motor ist also nicht der einzige Faktor.

Sie heben jedoch einen wichtigen Punkt hervor, die Leistung von Antrieben auf Gasturbinenbasis. Das Problem dieses Antriebs ist die Notwendigkeit eines externen Oxidationsmittels. Im Wesentlichen benötigt der Motor den Sauerstoff der Atmosphäre, um arbeiten zu können. Diese Beschränkung, die Sauerstoff erfordert, wird es also unmöglich machen, viel höhere Flughöhen zu erreichen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Antriebskonzept zu ändern und einen unabhängigen Motor zu verwenden, bei dem nicht nur Kraftstoff, sondern auch Oxidationsmittel im Flugzeug transportiert werden. Die normale Antwort darauf ist die Verwendung eines Raketentriebwerks. Zum Beispiel hatte die Bell-X (die erste bemannte Klimaanlage, die schneller als Schallgeschwindigkeit flog) eine Decke von +90000 Fuß mit Raketenantrieb.

Nach Ihrer Erklärung konnte die U-2 nicht höher als vielleicht 40.000 Fuß geflogen sein, was sie eindeutig tat. Das beantwortet die Frage nicht wirklich.
Ich hebe nur die Einschränkungen hervor, die keine Zahlen einführen ...

Die Armstrong -Grenze für das menschliche Überleben, selbst mit zusätzlichem Sauerstoff, liegt bei etwa 60.000 bis 62.000 Fuß, wo die Flüssigkeiten, die die Lunge am Laufen halten, verdampfen. Selbst mit zusätzlichem O2 wird ein Mensch, der einem Höhendruck von 60.000 ausgesetzt ist, vielleicht ein paar Minuten leben und hat viel weniger Zeit, um wieder einen lebensfähigen Druck zu erreichen, bevor dauerhafte Schäden auftreten.

Was passiert also, wenn das Drucksystem ausfällt? Ich sehe, dass die Proteus eine Umgebung mit „Hemdärmeln“ bietet, aber ich muss mich fragen, wie das Verfahren in diesem Flugzeug ist, um mit dem Verlust des Kabinendrucks fertig zu werden und der Besatzung eine Überlebenschance zu geben. Höchstwahrscheinlich trägt die Besatzung Druckanzüge, wie sie für sehr große Flugzeuge wie die U2 und SR71 erforderlich sind.

Nun, dies könnte eher beantworten, warum nicht empfohlen wird, als warum nicht möglich ist
Die Frage lautete Verkehrsflugzeug ... Es ist möglich, ein Flugzeug in über 60.000 Fuß Höhe zu fliegen. Ein wirtschaftlich rentables Verkehrsflugzeug, das zahlende Passagiere befördert, hätte einen erheblichen Haftungs- und Werbenachteil, da die Folgen eines Druckverlusts in der Kabine wahrscheinlich der Tod aller an Bord sein würden.
Die Concorde flog jahrelang in 60.000 Fuß Höhe. Das beantwortet die Frage nicht wirklich.