Leise Überschalldrohne mit geringer Höhe und großer Reichweite

In naher Zukunft ersetzen Drohnen militärische Kampfflugzeuge, die menschliche Piloten benötigen. Diese Drohnen werden sich mit vielfacher Schallgeschwindigkeit fortbewegen. Hochentwickelte Drohnen werden in der Lage sein, dem feindlichen Radar auszuweichen.

Das Problem beim Spionageeinsatz von Drohnen im Dschungel oder in natürlichen Umgebungen besteht darin, dass ihr Überschallflug oft einen Dampfkegel hinterlässt, der für die wilden Tiere und Ureinwohner in der Region eine ernsthafte Lärmbelästigung darstellt.

  1. Wie kann ich den Überschallknall stumm schalten, während die Drohne mit Überschallgeschwindigkeit unterwegs ist? (Schalldämpfer eigentlich in diesem Fall)

  2. Die Drohne kann Hochgeschwindigkeitsmanöver durchführen, um feindlichem Feuer in geringer Höhe auszuweichen, um Pakete innerhalb eines bestimmten Bereichs mit großer Genauigkeit zu entladen. Wird diese revolutionäre Waffe Kosten und Verluste reduzieren?

Wenn die Drohnen für Spionage eingesetzt werden, warum fliegen sie dann so tief? Sicherlich würde das ihr Sichtfeld und ihre Zeit über dem Ziel einschränken?
Je tiefer sie fliegen, desto leichter sind sie mit bloßem Auge zu erkennen
@SteveBird das ist mein Q2, ich wollte, dass diese Drohnen in das feindliche Gebiet eintauchen und Markierungen / Sender fallen lassen und dann evakuieren. (das Paket muss so nah wie möglich an das Ziel fallen)
Es könnte einfacher sein, Ihre Marker/Sender aus großer Höhe fallen zu lassen und intelligente Führungstechnologie zu verwenden, um sie auf das Ziel zu bringen.
Klingt wie eine Variation von etwas, das in Operation Igloo White zu sehen ist. en.wikipedia.org/wiki/Operation_Igloo_White#Sensors_and_Weapons
Dies sieht aus wie ein Fall des xy-Problems. Versuchen Sie zu beschreiben, was Sie zu erreichen versuchen (und welche Einschränkungen Sie tatsächlich haben), anstatt wie Sie denken, dass es getan werden sollte.
@Mourdos Ich habe entfernen auf stumm korrigiert.
Ich bezog mich mehr auf den Teil in geringer Höhe, wie von anderen oben erwähnt.

Antworten (2)

Drohnen ersetzen militärische Kampfflugzeuge, die menschliche Piloten benötigen.

So weit, ist es gut. Wenn wir kein Dritte-Welt-Land haben, müssen Sie berücksichtigen, dass ein Feind die Fernbedienung stören kann und wird, daher ist ein Reservesystem (KI) erforderlich. Wenn Sie eine Live-Übertragung erhalten möchten, wird der Feind die Drohne auch leicht finden, da Sender leicht lokalisiert werden können.

Hochentwickelte Drohnen werden in der Lage sein, dem feindlichen Radar auszuweichen.

Das bedeutet ein heimliches Vorgehen.

Diese Drohnen werden sich mit vielfacher Schallgeschwindigkeit fortbewegen.

Wieso den ? Weil es cool zu sein scheint? Was genau ist Ihr Grund, schnell zu handeln? Wenn Sie Stealth zum Spionieren verwenden möchten, ist der Überschallflug schädlich.

  • Erstes Problem: Schnelle Bewegung bedeutet viel stärkeren Luftwiderstand. Sie verschwenden Treibstoff, was die Zeit, in der Ihre Spionagedrohne verfügbar ist, drastisch verkürzt. Darüber hinaus bedeutet Überschallflug einen Turbojet, der lauter ist, eine starke Wärmesignatur hat und mehr Kraftstoff verbraucht als ein sorgfältig konstruierter Propeller.

  • Zweites Problem: Beim Überschallflug werden immer leicht nachweisbare Schallstoßwellen erzeugt. Menschen können sie hören, verschiedenste Instrumente (Akustik, Schlieren) können sie registrieren. Selbst wenn Technologie zur Verfügung steht, um Stoßwellen zu dämpfen (Interferenzunterdrückung), wird dies sie nicht genug dämpfen, um unbemerkt zu bleiben.

  • Drittes Problem: Sie können keine gute Aufklärung erhalten, wenn Sie sich zu schnell bewegen. Versuchen Sie, in einem Schnellzug ein gutes Foto zu machen, und vergleichen Sie das mit einem Foto im Stehen.

  • Viertes Problem: Die Verwendung von Radar-Stealth bedeutet, dass Ihre Drohne richtig geformt und ausgerüstet sein muss. Sag was, weder die Form noch radarabsorbierende Materialien mögen Highspeed. Die Form verursacht viel zu viel Luftwiderstand und RAMs mögen keine Reibungswärme. Die beiden Stealth-Flugzeuge F-117A und B-2 bewegen sich im Überschallbereich. Die andere Möglichkeit besteht darin, extrem tief zu fliegen, aber dies ist anfällig für OTH-Radarsysteme aus großer Entfernung und für Flugabwehrsysteme in mittlerer Entfernung.

  • Fünftes Problem: Ihre „revolutionäre“ Waffe existiert bereits und heißt „Marschflugkörper“. Warum brauchen Menschen eine Drohne, wenn sie direkt einen Marschflugkörper abfeuern können?

Erklären Sie, warum Sie eine hohe Geschwindigkeit benötigen.

Ich denke, die Verwendung eines Tmahawk als "Spionage" zu bezeichnen, dehnt den Begriff ein wenig aus ... ;-) Ansonsten: gute Antwort!
@Burki Der Marschflugkörper bezieht sich auf: "Die Drohne kann ein Hochgeschwindigkeitsmanöver erreichen, um feindlichem Feuer in geringer Höhe auszuweichen, um Pakete innerhalb eines bestimmten Bereichs mit großer Genauigkeit zu entladen. Wird diese revolutionäre Waffe Kosten und Verluste reduzieren?".
Ich habe nicht versucht zu sagen, dass Ihr Punkt ungültig ist. Technisch gesehen hätte es sich an das OP richten sollen, da seine Drohne viel vielseitiger ist (und daher zumindest unpraktisch erscheint), als dies normalerweise der Fall wäre, denke ich.

Sonic Boom stumm schalten

Dies ist eine unglaublich schwierige Frage und es gibt noch keine Antwort. Es wurden verschiedene Techniken ausprobiert, aber der Überschallknall wurde nie vollständig beseitigt. Die Physik lässt dich einfach nicht. Besser Unterschall gehen.

Herumlungernde Zeit

Schauen Sie sich diese Wartezeiten für unbemannte Drohnen an:

MQ-1 Predator : 14 Stunden

MQ-9 Reaper : 14 Stunden (mit Munition), 30 Stunden (ohne Munition)

Beachten Sie, dass beide Drohnen diese Wartezeiten erreichen, indem sie langsam fliegen. Der A-10 erreicht deutlich längere Verweilzeiten gegenüber dem F-16, indem er einfach langsamer fährt. Je schneller Sie fliegen, desto mehr Energie wird benötigt, um den Luftwiderstand bei höheren Geschwindigkeiten zu überwinden, dh je schneller Sie fliegen, desto schneller verbrennen Sie Kraftstoff und desto kürzer können Sie in der Luft bleiben.

Die Widerstandsgleichung zeigt, dass der Widerstand exponentiell zunimmt, je schneller Sie fahren.

F D = 1 2 ρ u 2 C D EIN

F D ist die Widerstandskraft, die per Definition die Kraftkomponente in Richtung der Strömungsgeschwindigkeit ist

ρ ist die Massendichte der Flüssigkeit

u ist die Strömungsgeschwindigkeit relativ zum Objekt

EIN ist das Bezugsgebiet

C D ist der Luftwiderstandsbeiwert - eine dimensionslose Zahl | dimensionsloser Koeffizient, der sich auf die Geometrie des Objekts bezieht und sowohl die Oberflächenreibung als auch den Formwiderstand berücksichtigt.

Beachte das auch ρ mit zunehmender Höhe abnimmt, was erklärt, warum die schnellsten Flugzeuge immer so hoch wie möglich fliegen.

Ausweichen vor feindlichem Feuer

Wenn Sie nicht einen großen Teil der Sensoren Ihrer Drohne beim Fliegen in geringer Höhe für die Erkennung von Bedrohungen aus der Luft wie Man-Pads, SAMs oder AAA-Feuer verwenden, wird Ihre Drohne auf der Stelle sitzen. Wenn Sie Sensoren der Bedrohungserkennung widmen, haben Sie weniger Platz für Missionssensoren. Die oben genannten Reaper- und Predator-Drohnen fliegen niemals tiefer als 3000 Meter über feindlichem Territorium, weil sie dadurch anfällig für Man-Pads, SAMs und AAA sind. Eine Drohne, die speziell zur Abwehr dieser Bedrohungen entwickelt wurde, ist keine Aufklärungsdrohne, sondern eine SEAD- Drohne.

Alternative Implementierungen

Eine Drohnenversion des SR-71, die unglaublich hoch und unglaublich schnell fliegen soll, mag sehr überzeugend sein, aber das entspricht nicht den Anforderungen des OP.