Warum nimmt in diesem F-104-Vn-Diagramm die Stallgeschwindigkeit (in Bezug auf IAS) in einigen Teilen des Flugbereichs mit der Höhe ab?

Wenn sich ein Flugzeug Mach 1 nähert, wachsen alle Druckänderungen mit dem Prandtl-Glauert-Faktor von$\frac{1}{\sqrt{1-Ma^2}}$. Daher nimmt die Steigung der Auftriebskurve zu, sodass der Flügel bei gleichem Anstellwinkel und dynamischem Druck mehr Auftrieb erzeugt, je näher seine Machzahl bei 1 liegt. Bei Flügeln mit dickeren Tragflächen und höherem Seitenverhältnis sinkt der maximale Auftriebskoeffizient im Transsonikbereich. dünne Flügel mit niedrigen Streckungsverhältnissen sind davon jedoch nicht betroffen.

NACA TN 3469 von Edward Polhamus vergleicht Flügel mit unterschiedlichem Schwenkwinkel, Dicke und Seitenverhältnis. Das folgende Diagramm zeigt, dass der Prandtl-Glauert-Effekt bei ungepfeilten Flügeln am stärksten ist und der transsonische Auftriebseimer bei dünnen Flügeln mit einem Seitenverhältnis von 4 und niedriger verschwindet. Der F-104 hatte ein 3,36%iges Tragflächenprofil und ein Seitenverhältnis von 2,45.

Dieser Effekt zeigt sich auch im maximalen Auftrieb; Das folgende Diagramm stammt aus Sighard Hoerners Fluid Dynamic Lift, Kapitel 4. Es zeigt, wie sich die Machzahl auf den maximalen Auftrieb auswirkt: Kleine Vorderkantenradien zeigen einen Verlust des maximalen Auftriebs bei moderaten Machzahlen, funktionieren jedoch gut bei Überschallgeschwindigkeiten.

Die angezeigte Überziehgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe ab, da die niedrigere Temperatur die lokale Schallgeschwindigkeit senkt und das Flugzeug näher an Mach 1 und damit an einen höheren maximalen Auftrieb bringt. Dieser Effekt ist auf die Unterschallgeschwindigkeit nahe Mach 1 beschränkt, was erklärt, warum diese Ecken nur angezeigt werden, wenn die angezeigte Fluggeschwindigkeit mit Mach nahe 1 in dieser bestimmten Höhe korreliert.

Das Einfügen einiger Werte unter Verwendung eines True Airspeed- Rechners scheint Peter Kampfs Schlussfolgerung zu bestätigen, dass die "Stufen" tatsächlich mit dem transsonischen Flug bei verschiedenen IAS und Höhen zusammenfallen .

Daher gibt es kein "Überlappen" der Kurven, obwohl sie auf dem Diagramm zu sein scheinen.

Man könnte vorschlagen, dass die Abflachung der Kurve, sobald das Flugzeug Überschall erreicht, mit "Mach Tuck" und einigen vernünftigen Techniken im Zusammenhang mit der Belastung der Flugzeugzelle zusammenhängen könnte.

Aufgrund der Konstruktion und aufgrund der Rückwärtsverschiebung des Auftriebszentrums ist nach dem Trimmen einfach nicht genug "oben" -Stabilisator übrig, um sich den Stallgrenzen im Überschallflug wieder zu nähern.