Was ist der minimale Wenderadius eines SR-71?

Was ist der minimale Wenderadius einer SR-71 bei Mach 3,2 und einer Höhe von 80.000 Fuß?

Ich habe gehört, dass, wenn eine SR-71 die Pazifikküste über San Francisco überqueren und eine scharfe Rechtskurve machen würde, sie über Seattle zurückkehren würde.

Ich interessiere mich für die Leistung in der realen Welt und berücksichtige Dinge wie das Unstarten des Einlasses (Fehler beim Erfassen der Motoreinlass-Stoßwelle im Einlass) aus einem zu scharfen Anstellwinkel.

Antworten (4)

Der Wenderadius des SR-71 würde von seiner Geschwindigkeit abhängen. Je schneller es fuhr, desto größer war sein Wenderadius.

Die SR-71 hatte einen minimalen Wenderadius in einer Höhe von etwa 80 Seemeilen (NM) . Es war keine Begrenzung der Flugzeugzelle, sondern eine Frage der Flügelfläche. Bei 80.000 Fuß ist die Luft zu dünn und die Flügel zu klein, um viel Auftrieb zum Drehen zu ermöglichen.

Bei einem Wenderadius von 80 NM würde die SR-71 etwa 145 Meilen zurücklegen und etwa 4 Minuten für eine 180-Grad-Wende benötigen.

Einzelheiten sind im SR-71-Flughandbuch enthalten , das jetzt freigegeben wurde:Abb. 1-9, SR-71-Handbuch

Wie groß ist der Wenderadius bei Mach 3,2?
Siehe Abbildung 1-9 books.google.co.in/…
@D_S Warum? Ist da die Antwort? Wenn ja, sollte es auch hier in Ihrer Antwort stehen.
Ja, da ist die Antwort. Und nein, es kann nicht in meiner Antwort stehen, weil ich keine Erlaubnis habe, die Figur zu reproduzieren.
Ich habe mir die Figur angesehen. Der minimale Wenderadius bei 80.000 Fuß bei Mach 3,2 ist nicht aufgeführt. Das Einfügen Ihrer Interpretation des relevanten Teils der Abbildung hier ist keine Verletzung des Urheberrechts.
@D_S Ich kann mir nicht vorstellen, dass Lockheed Martin Einwände gegen die Reproduktion nach der Fair-Use-Doktrin erheben würde : Dies würde als "Bildungszweck" gelten, nur ein kleiner Teil der Gesamtarbeit wird reproduziert, und da das Dokument ein (freigegebenes ) öffentlich zugängliche öffentliche Arbeit hat keine Auswirkungen auf den Markt für / den Wert der Arbeit. Wenn sie Anstoß an dem hier enthaltenen Bild nehmen, nehme ich gerne den Treffer :)
@voretaq7 Danke. Dennoch zeigt dieses Diagramm nicht an, dass 44° der maximale Querneigungswinkel ist (was wäre, wenn Sie zum Beispiel durch Querneigung bei 48° enger drehen könnten), und es sagt nicht, dass dies für eine Dichtehöhe von 80.000 Fuß gilt . Selbst wenn man das Diagramm zum Nennwert nimmt, ergibt es einen Radius von ~ 51 NM für eine 44 ° Querneigungskurve bei 3,2 Mach, was nicht der Antwort von D_S von 80 NM Wenderadius entspricht.

Bitte verwenden Sie die Gleichungen dieser Antwort . Die Zahlen mögen unterschiedlich sein, aber die Physik ist die gleiche.

EDIT: Danke an D_S für die Bereitstellung des Links zum Handbuch.

Wenn mit dem maximal zulässigen Lastfaktor von 1,5 g bei 80.000 ft (48° Querneigung) geflogen wird, beträgt der Wenderadius bei Mach 3,2 (entspricht v = 953,3 m/s in 80.000 ft) 83,5 km. Um genauer zu sein, müssen Sie die Auswirkungen der Erdrotation hinzufügen, aber das lasse ich jetzt weg. Wie Sie sehen, benötigt die Kurve immer noch 163 km oder 103,7 Meilen, aber nicht die Entfernung von San Francisco nach Seattle , die mehr als 6-mal größer ist.

Um es umzukehren: Ein Kreis mit Mach 3,2 und einem Durchmesser von 1092 km benötigt eine Querneigung von 9,6°. Das kann man kaum als Wendung bezeichnen.

Die Gleichungen sind vom theoretischen Standpunkt aus nett, aber Sie müssen Ihre Annahmen treffen, wenn Sie sie verwenden. Die SR-71 liegt so weit außerhalb des "Normalen" für Flugzeuge, dass ich nicht weiß, welche Annahmen vernünftig sind.
@Mark: Ich habe meine Annahmen verfeinert, aber der SR-71 war nicht so ungewöhnlich, dass er gegen die Bewegungsgesetze verstoßen würde. Diese Gleichungen gelten für alle Flugzeuge.
Die Gleichungen sind gültig. Aber der maximal mögliche Ladefaktor ist ein Argument, das wir kennen müssen. Der Ladefaktor muss nicht nur zulässig, sondern auch bei Reiseflughöhe und -geschwindigkeit erreichbar sein.
@Jan Hudec: Bei Mach 3,2 steht der mögliche Auftrieb außer Frage - erhöhen Sie den Anstellwinkel, und der Auftrieb wird da sein. Das Hauptproblem ist der erhöhte Luftwiderstand, der mehr sein könnte, als die Motoren kompensieren können (und die Effizienz des Einlasses bei dem unterschiedlichen Anstellwinkel). 1,5 g sollten jedoch kein Problem sein, wenn das Flugzeug zuvor mit etwas Spielraum horizontal geflogen ist. Alles, was es braucht, sind halbleere Kraftstofftanks, und es gibt bereits reichlich Spielraum.
Warum ist Ihre Antwort anders als die von D_S?
@Articuno: Weil ich die Formeln verwende und er eine allgemeine Figur. Außerdem sind wir nicht so weit voneinander entfernt. 80 NM sind 92 Meilen, nicht so weit entfernt von den 103,7, die ich als Ergebnis habe. Sein Ergebnis gilt für Mach 3.0 (die in den Kommentaren erwähnte Buchseite), mein Ergebnis ist für Mach 3.2, wie von Mark gefragt. Eine engere Drehung als dieser Kreis mit einem Durchmesser von 103,7 Meilen bei Mach 3,2 würde jedoch die Flugzeuggrenzen verletzen.
Also ist ihre/seine Antwort, was physikalisch möglich ist, und Ihre Antwort ist, was rechtlich möglich ist?
@Articuno: Mehr als das. Der Durchmesser wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit (bitte die Formeln im ersten Link in meiner Antwort nachschlagen!). Seine 80 NM bei Mach 3,0 entsprechen 91 NM bei Mach 3,2 oder 104,7 Meilen. Dies lässt nur einen Rundungsfehler zwischen beiden Ergebnissen. Meine Antwort ist sowohl physikalisch als auch rechtlich korrekt und beantwortet tatsächlich Marks Frage.
Danke. Wenn die Antwort von D_S eher auf Mach 3.0 als auf Mach 3.2 basiert, beantwortet das nicht einmal die Frage. Obwohl ich nicht einmal sagen kann, wo die Antwort von D_S zu einer bestimmten Geschwindigkeit führt.
@Articuno: In einem Kommentar, den D_S mit Abbildung 1-9 in einem Buch verknüpft. Wenn Sie den Link nachschlagen, erhalten Sie die Bedingungen für seine Nummer. Ja, das ist StackExchange: Nicht immer führt die höchste Punktzahl zur richtigen Antwort. Wir sind schließlich alle Menschen.
Ich habe mir diese Tabelle angesehen, aber sie enthält keine Bedingungen für seine Nummer. Es gibt Werte über eine große Domäne an und sagt nicht einmal, dass die gesamte Domäne bei 80.000 Fuß physikalisch erreichbar ist.
@Articuno Schauen Sie sich die über der Tabelle angegebene Temperatur an und überprüfen Sie dann die Definition der Standardatmosphäre: Sie werden feststellen, dass dies die Temperatur ist, die Sie über 36000 Fuß bis 66000 haben. 80000 ist etwas "wärmer", aber nicht viel.
@Federico Das ist mein Punkt. Es legt sich nicht auf eine bestimmte Dichtehöhe fest.
@Articuno: Dichte ist nicht so wichtig. Was zählt, ist die wahre Luftgeschwindigkeit, und mit der Temperatur können wir Mach in TAS umrechnen. Ich habe auch die Standardatmosphäre (von 1963) für mein Ergebnis verwendet, sodass sowohl das Diagramm als auch mein Ergebnis die gleichen Radien ergeben. Die Karte stoppt bei 44° Bank mit einem Radius von 51 NM; Wenn Sie die Gleichungen in meinem Link verwenden, ist der Radius bei 44 ° 15% größer als in meinem Ergebnis. Nahe genug!
@PeterKämpf Ist der maximale Horizontalflug, 1,5 G Querneigungswinkel 44 ° oder 48 °?
@Articuno: Der Querneigungswinkel ist der Arccos des Kehrwerts des Lastfaktors. Für 1,5 g ist der Kehrwert 0,6667 und der Arccos davon 48,1597 Grad. Wenn die Piloten die Kurve ohne Seitenschlupf fliegen, ist dies der Querneigungswinkel, der einen Lastfaktor von 1,5 ergibt, was die Grenze für die SR-71 über Mach 2,6 darstellt (siehe Seite 5-8 des Handbuchs).

In Anbetracht des aktuellen Flugstatus der SR-71 (im Ruhestand) hängt ihre Höchstgeschwindigkeit vom Schlepper ab, der sie bewegt, und der Wenderadius beträgt wahrscheinlich etwa 30 bis 40 Meter, je nachdem, wie weit das Bugrad schwenkt.

Ich würde gerne einen Schlepper sehen, der einen SR-71 mit Mach 3,2 und 80.000 Fuß ziehen kann.

Ich habe ungefähr 1989 an einem gearbeitet, der in östlicher Richtung nach Rapid City flog, und begann seine Wende zurück nach Edwards. Er rollte über GLL VORTAC aus, also etwa 200 Seemeilen südlich seines Startplatzes. Er war bei ungefähr 2400 Knoten (er wurde für die Kurve langsamer). Die Höhe lag über FL600, aber wir haben keine Informationen über die tatsächlichen Höhen erhalten.