Wann haben die Designer von Kampfflugzeugen aufgehört, Whitcombs Area Rule Priorität einzuräumen?

Laut dieser Quelle schienen Designer von Militärkampfflugzeugen schon seit geraumer Zeit aufgehört zu haben, ihr Design auf Whitcombs Gebietsregel auszurichten. Doch selbst die Jäger der Zwillingsserie haben Mühe, die Schallmauer ohne Nachbrenner in einer Kampfausrüstung zu durchbrechen. Warum haben die Designer dann aufgehört, sich um die Reduzierung des transsonischen Luftwiderstands zu kümmern? Oder liegt es daran, dass sie nie beabsichtigen, ihre Jets in die Nähe von Mach 1 zu bringen, nur ein bisschen darunter, oder den Nachbrenner zu benutzen und daran vorbei zu schießen? Bedeutet dies, dass neuere Supercruising-Jäger, wenn sie beabsichtigen, mit trockener Kraft bis zu ihrer Reisegeschwindigkeit von Mach 1,5 zu fliegen, sich dennoch um die Formgebung gemäß der Flächenregel kümmern sollten?

In dem Artikel selbst heißt es: „Mit dem Aufkommen leistungsstärkerer Strahltriebwerke wird der Luftwiderstand weniger wichtig, weil Sie genug Kraft haben, um ihn zu durchbrechen“, sagt Martin. Das ist der Grund, warum die Designer des Typhoon oder des Lockheed Martin F-35 Lightning II denkt nicht einen Moment darüber nach, den Aufstieg zu schleppen; die Triebwerke dieser Flugzeuge haben viel rohe Kraft, um ihn zu überwinden.

Antworten (1)

Natürlich kümmern sich Designer immer noch um die Flächenregel, aber sie hat an Bedeutung verloren. Die ursprüngliche Gebietsregel gilt nur für Mach 1; bei höheren Geschwindigkeiten muss man sich die Querschnittsverteilung entlang der Mach-Kegel ansehen - aber welche? Sie ändern sich mit Anstellwinkel und Machzahl, und es gibt keinen einzigen Punkt mehr, an dem die Leistung optimiert werden muss. Vielmehr muss das Flugzeug von Unterschall- bis zu leichten Überschallgeschwindigkeiten gut abschneiden, und die höheren Geschwindigkeiten, für die die älteren Konstruktionen aus den fünfziger und sechziger Jahren optimiert wurden, erwiesen sich im praktischen Einsatz als irrelevant.

Welche Konfiguration muss als nächstes optimiert werden? Die F-106 trug genau einen Typ von Flugabwehrraketen . Heutzutage trägt das typische Flugzeug alles, von dummen Bomben bis hin zu Laserbeleuchtungskapseln, mit Treibstofftanks und Kapseln für die elektronische Kriegsführung, die dazwischen geworfen werden. Wer kann bei dieser Vielfalt an Zubehör sagen, welche Konfiguration genau die Bereichsregel befolgen muss?

An alle Erbsenzähler: Ja, ich weiß, dass die F-106 auch andere Raketen einsetzen könnte, aber Atomsprengköpfe auf Fla-Raketen waren und sind eine Kuriosität.
Auch die Verwendung von konformen Tanks würde ein Whitcomb-Design ruinieren.
@ymb1 … sie sind ein Zeichen der Verzweiflung. Das passiert, wenn ein gutes Design für Aufgaben missbraucht wird, für die es nie entworfen wurde. Und dennoch sind sie die am wenigsten widerstandsinduzierende Art, mehr Kraftstoff zu transportieren.
@PeterKämpf, was ist dann mit der Aussage im Link über einen modernen Motor, der stark genug ist, um sich nicht um den transsonischen Luftwiderstand zu kümmern? Ich hatte den Eindruck, dass, obwohl die Düsentriebwerke um ein Vielfaches leistungsstärker geworden sind als in den 50er bis 60er Jahren, nur sehr wenige moderne Jäger die Schallmauer allein mit ihrem Trockenschub durchbrechen können. Was ist dann die genaue Bedeutung oder Implikation dieser Aussage über den „starken Motor“? Ich verstehe, dass F106 das Aushängeschild der Gebietsregel ist, weil es sich auf die Verringerung des Luftwiderstands von M = 1 konzentrieren muss, um die Schallmauer überhaupt durchbrechen zu können. Was ist dann mit modernen Jägern?
@MeatballPrincess: Ja, die Aussage ist wahr. Aber trotzdem - produzieren Sie viel Luftwiderstand und Sie werden im Verbrauch bestraft, was die Ausdauer beeinträchtigt. Es ist also nicht völlig irrelevant und Designer versuchen immer noch, den Gesamtwiderstand einer Mission so weit wie möglich zu senken. Wenn du vorhast, viel herumzulungern, wird dein Flügel ein größeres Seitenverhältnis haben. Wenn Sie planen, Überschall zu fliegen, hat Ihre Flächenverteilung immer noch ein gewisses Gewicht. Aber es ist nicht mehr das übergeordnete Prinzip, dem sich alle anderen Anliegen beugen müssen.
@PeterKämpf dann ist mein Verständnis, dass "mächtig" bedeutet, dass der Kämpfer irgendwo unten fliegen kann M = 1 mit viel überschüssigem Schub, obwohl zum Beispiel der F15C fast bekam 0 übermäßiger Schub hinein 15.000 ft bei Lokal M = 1 ? Ist es möglich, dass ein Supercruising-Jäger AB verwenden muss, um darüber hinwegzukommen? M = 1 (wo es allein mit MIL-Schub nicht möglich ist) zu seinem vorgesehenen Supercruising-Punkt (sagen wir M = 1.5 wo es hat > 0 überschüssiger MIL-Schub sagen bei 2 G )?
@MeatballPrincess: Die Verwendung von AB zum Durchdringen der Schallmauer spart Kraftstoff . Mit zunehmender Geschwindigkeit steigt jedoch der Staudruck im Einlass, sodass derselbe Motor bei einer höheren Machzahl mehr Schub erzeugt. Das macht Super Cruise möglich. Der überschüssige Schub hilft am meisten beim Unterschallmanövrieren: Er ermöglicht die höchste Wendegeschwindigkeit ohne Höhenverlust.