Wie verhält sich der Luftwiderstandsbeiwert bei Überschall- und Überschallgeschwindigkeiten für Pfeilflügelflugzeuge?
mikol
Ich habe kürzlich über Wellenwiderstand und Concorde gelesen und einige widersprüchliche Informationen zum Luftwiderstand gefunden. Wikipedia sagt zum Beispiel :
Der Concorde wurde für den Start ein Nachbrenner hinzugefügt, um die Gewichtszunahmen zu bewältigen, die nach dem ursprünglichen Entwurf auftraten, und wurde verwendet, um die transsonische Luftwiderstandsbarriere zu überwinden.
Und sie fügen das folgende Bild hinzu (es ist traurig, dass sie nicht erwähnen, um welche Art von Flugzeug es sich handelt):
Aber dieses Bild (aus diesem Artikel ) deutet darauf hin, dass Flugzeuge mit gepfeilten Flügeln diesen plötzlichen Widerstand bei transsonischen Geschwindigkeiten nicht erfahren, sondern erst später. Concorde hat geschwungene Flügel, so dass es einen maximalen Luftwiderstandsbeiwert in der Nähe von Mach 2 haben sollte, aber es musste bei dieser Geschwindigkeit keine Nachbrenner verwenden. Wie kann es sein? Waren Nachbrenner in der Concorde notwendig, um die Schallmauer zu durchbrechen, oder wurden sie nur zum Klettern verwendet?
Vielleicht kennt jemand einige spezifische Drag-Parameter bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und würde sie gerne teilen, da ich nichts Spezifisches finden konnte ...
Antworten (1)
Peter Kämpf
Concorde-Nachbrenner reduzierten den gesamten Kraftstoffverbrauch .
Um zu verstehen, warum es bei Mach 1 eine spezielle Luftwiderstandsstrafe gibt, lesen Sie bitte diese Antwort .
Nun zu Ihren Grafiken im Fragetext. Der erste mit der steilen Widerstandsspitze bei Mach 1 ist für einen geraden Flügel, der nie für den Trans- oder Überschallflug ausgelegt war. Sie erhalten solche Ergebnisse, aber nur, wenn Sie das falsche Design für die Aufgabe verwenden.
Die nächste Grafik zeigt, wie die Widerstandsspitze mit Sweep zu höheren Mach-Zahlen verschoben wird. Dies gilt allein für den Flügel. Dieses Diagramm gilt höchstwahrscheinlich für einen Scherflügel: Ein gerader Flügel mit hoher Streckung, der im Windkanal um seine vertikale Achse gedreht wird. Aber ein Flugzeug ist mehr als nur der Mittelflügel. Geschwungene Flügel benötigen einen Mittelabschnitt, der den Luftwiderstand erhöht, der sich nicht mit dem Schwenkwinkel verschiebt. siehe unten für Testergebnisse (Quelle: Hoerner's Fluid Dynamic Drag , Abschnitt XV).
Mindestwiderstandsbeiwert über Mach für Flügel mit einem Seitenverhältnis von 4 und unterschiedlichen Pfeilungswinkeln
Das letzte Diagramm zeigt generische vollständige Flugzeugdaten, sodass es nicht auf ein bestimmtes Design zutrifft, sondern zeigt, wie die Dinge normalerweise aussehen. Einzelne Designs können noch ganz anders aussehen; Beim F-16 beispielsweise verdreifacht sich der Luftwiderstandsbeiwert zwischen Unter- und Überschallgeschwindigkeit und bleibt zwischen Mach 1,3 und Mach 2,0 aufgrund einer sorgfältigen Formgebung, die die Überschall-Mach-Spitze fast vollständig vermeidet, ungefähr konstant.
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