Was verursacht diese "Ecken" in diesem F-104 Vn-Diagramm?

F 104 Vn-Diagramm

Was verursacht in diesem Vn-Diagramm für eine F-104 (Quelle: dieser Wikipedia-Link ) am linken Rand der Flughüllkurve die "Ecken", die wir an den folgenden Punkten sehen? (Zahlen sind ungefähre Angaben)

30.000', 375 Knoten IAS und 5 G

40.000', 295 Knoten IAS und 3,1 G

50.000', 230 Knoten IAS und 2 G

60.000', 180 Knoten IAS und 1,25 G

70.000', 140 Knoten IAS und 0,95 G

Stellen diese Punkte einfach die "Ecken" dar, welche Leistung möglich ist, während der Horizontalflug bei konstanter Fluggeschwindigkeit aufrechterhalten wird (dh während sowohl die Höhe als auch die Fluggeschwindigkeit beibehalten werden), und wenn mehr Triebwerksschub verfügbar wäre, würden sich diese "Ecken" nach oben bewegen und nach rechts, weiterhin den Stall-Speed-Kurven folgen? D. h., setzen sich die Kurven der tatsächlichen Stall-Geschwindigkeit von den Kurven nach oben fort, indem sie einem Pfad folgen, der mehr oder weniger kontinuierlich mit den Linien unter den Kurven verläuft?

(Beachten Sie - zum letzten Datenpunkt - eine G-Belastung von weniger als 1 ist offensichtlich nicht mit einem Flug in konstanter Höhe vereinbar - aber der Datenpunkt könnte immer noch mathematische oder theoretische Bedeutung haben - z. B. wenn das Flugzeuggewicht um abnimmt 5%, dann könnte das Flugzeug eine konstante Höhe halten.)

Wäre es für einen Piloten nicht theoretisch möglich, weit außerhalb des dargestellten Bereichs zu operieren, indem er beispielsweise 4G mit 340 Knoten IAS bei 40.000 Fuß zieht? Gehe ich zu Recht davon aus, dass dies möglich ist, ohne das Flugzeug abzuwürgen, aber das Flugzeug würde kontinuierlich entweder an Höhe oder an Fluggeschwindigkeit verlieren? Weil es auf der "Rückseite" der Schubbedarfskurve liegt? Während dies für einen Punkt weiter rechts, auf der anderen Seite der dargestellten Kurve, nicht der Fall wäre?

Wenn die Kurven der tatsächlichen Stall-Geschwindigkeit tatsächlich mehr oder weniger glatt von den "Ecken" nach oben verlaufen, würde dies bedeuten, dass, wenn wir theoretisch eine "Manövriergeschwindigkeit" einstellen würden, um das Flugzeug vor dem Überschreiten von 6G zu schützen, dies der Fall sein müsste bei etwa 430 Knoten IAS bei 20.000 Fuß (die im Diagramm gezeigte "Kurvengeschwindigkeit"), aber es müsste auf etwa 380 Knoten IAS bei 30.000 Fuß fallen - weit außerhalb der Hülle der gezeichneten Figur. Ist dies tatsächlich die tatsächliche Situation?

Geht es in diesem speziellen Diagramm wirklich so sehr um die erreichbare Leistung wie um den Schutz des Flugzeugs vor übermäßiger Belastung, zumindest im positiven G-Teil des Flugbereichs?

Ist es daher nicht genau richtig, dieses spezielle Diagramm als "Vn-Diagramm" zu bezeichnen?

Verwandte Fragen und Antworten zu ASE--

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

@ymb1 -- dort wurden viele Tags gelöscht (Bearbeitung Nr. 12), war das alles wirklich notwendig? Zumal der Kernpunkt dieser Frage war, dass die Antwort tatsächlich sehr viel mit der Flugzeugleistung zu tun haben könnte . Und die Physik ist ein ziemlich breiter Pinsel, der diese Frage zu beinhalten scheint.
@quietflyer hat im Chat geantwortet
@Vikki-früher Sean - das Problem mit der Aufnahme dieser letzten "Ecke" besteht darin, dass sie meine Frage "Stellen diese Punkte einfach die "Ecken" dessen dar, was möglich ist, während der horizontale Flug bei konstanter Fluggeschwindigkeit beibehalten wird". Offensichtlich kann ein horizontaler Flug nicht bei weniger als 1,0 G aufrechterhalten werden. Daher werde ich zu etwas zurückkehren, das näher an einer früheren Bearbeitung liegt, bei der diese "Ecke" entfernt wurde.
@quietflyer: Das Problem, die letzte Ecke nicht einzubeziehen, besteht darin, dass ihre Existenz Ihre vorgeschlagene Argumentation für die Ecken ungültig macht. Da der horizontale Flug bei weniger als +1 G nicht aufrechterhalten werden kann, bedeutet das Vorhandensein einer Ecke bei weniger als 1 G, dass dies der Fall ist Punkte können unmöglich "die 'Ecken' dessen sein, welche Leistung möglich ist, während der Horizontalflug bei konstanter Fluggeschwindigkeit aufrechterhalten wird".
@Vikki-früher Sean - ok, überlege es dir, warte auf eine weitere Bearbeitung
@Vikki-früherSean -- (erledigt) -- aber ich hatte einen signifikanten Perspektivwechsel - siehe meine jüngsten Kommentare unter der Antwort von Peter Kampf - und siehe auch die verwandte Frage Aviation.stackexchange.com/questions/86617/…

Antworten (1)

Was verursacht die "Ecken", die wir an den folgenden Punkten sehen?

Kompressibilität . Nahe Mach 1 steigt die Steigung der Auftriebskurve gemäß der Prandtl-Glauert- Regel mit dem Faktor an 1 1 − M A 2 . Da die X-Achse die angezeigte Geschwindigkeit anzeigt, bewegt sich der Mach 1-Punkt mit zunehmender Höhe nach links. Technisch gesehen sollten diese Ecken auch für die negative Auftriebsgrenze hinzugefügt werden.

Stellen diese Punkte einfach die "Ecken" dessen dar, welche Leistung möglich ist, während der horizontale Flug beibehalten wird?

Nein . Ein vn-Diagramm deckt den gesamten Lastfaktorbereich ab, während horizontaler, stationärer Flug entlang der Linie y = 1g stattfindet (außer Kurven oder Rückenflug natürlich). Das Hinzufügen von mehr Schub ändert die Grenzen nicht. Das Manövrieren ist nur innerhalb der Linien möglich/erlaubt (siehe unten) und das Manövrieren in konstanter Höhe hängt vom Schub ab, der hier nicht enthalten ist. Die Linien zeigen Auftrieb und strukturelle Grenzen; Schubhüllkurven sehen anders aus .

Wäre es für einen Piloten nicht theoretisch möglich, weit außerhalb dieses Bereichs zu operieren?

Nicht wirklich . Momentan ja, zum Beispiel steigt der Stall-Lift-Koeffizient mit höherer Nickrate , aber das funktioniert nur, wenn der Nickwinkel zunimmt. Auch bei Überschallgeschwindigkeit (immerhin entspricht Ihr Beispiel von 340 KIAS bei 40 kft Mach 1,07) ist die Hüllkurve durch den Anstellwinkel und nicht durch den Auftrieb begrenzt. Daher liegen 4 g bei Mach 1,07 in 40 kft außerhalb des zulässigen Flugbereichs, können jedoch erreicht werden, wenn der Pilot Stick Shaker und Stick Pusher außer Kraft setzt (abhängig von der Kontrollbehörde).

In diesem Diagramm geht es also genauso sehr um die erreichbare Leistung wie um den Schutz des Flugzeugs vor Überladung?

Ja . Der Bereich links von den Stalllinien ist nicht zu befliegen, da der Auftrieb bei niedriger Geschwindigkeit begrenzt ist. Die Höchstgeschwindigkeitsbegrenzung kann jedoch bei einem Tauchgang durchaus überschritten werden, wenn der Pilot dies wünscht. Ebenso könnte die g-Grenze genau dort überschritten werden, wo die Hüllkurve horizontal wird.

Danke @JanHudec für den richtigen Hinweis, dass die Bereiche, die durch unsachgemäßes Fliegen physisch erreicht werden können, aber Schäden an der Flugzeugzelle verursachen könnten, rot eingefärbt sind.

Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; Diese Konversation wurde in den Chat verschoben .
Zum letzten Punkt können Sie anmerken, dass die strukturellen Grenzen – die Sie erreichen können, indem Sie das Flugzeug falsch handhaben, aber riskieren, es zu beschädigen – im Diagramm rot markiert sind.
Die Antwort könnte noch verbessert werden, indem die Aussage "Horizontalflug geschieht entlang der Linie y = 1g" modifiziert wird.
@quietflyer Du hast Recht, der Ladefaktor ist wiederum größer als 1. Als ich das geschrieben habe, habe ich nur an Schleifen gedacht.
Was verursacht diese "Ecken" in diesem F-104 Vn-Diagramm?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v