Wann und wo wird Enteisung für den Überschallflug benötigt?

Wie schnell muss man fliegen, damit das Erhitzen Anti-Eis irrelevant macht?

Die wahre Lufttemperatur (TAT), die die Haut des Flugzeugs spüren wird, kann aus der statischen Lufttemperatur (SAT) und der Machzahl berechnet werden:

$$\frac{\text{TAT}}{\text{SAT}} = 1 + \frac{\gamma - 1}{2} M^2 = 1 + \frac{1}{5} M^2$$

(unter Verwendung$\gamma = 1.4$für Luft). Die SAT sinkt in der Internationalen Standardatmosphäre normalerweise nicht unter -56,5 °C , was die übliche Temperatur in der unteren Stratosphäre ist (wo die meisten Überschallflugzeuge fliegen).

Bei Machzahlen oben$\sim 1.24$die resultierende TAT liegt über 10 °C, was normalerweise als obere Temperatur definiert wird, bei der Vereisungsbedingungen vorliegen.

Wie hängt es vom Teil des Flugzeugs ab? Vermutlich ist die Eintrittskante der erste Teil, der sich ohne Anti-Eis erwärmt.

Ja, die Vorderkanten würden sich am meisten erwärmen, aber sie sind auch der einzige Teil des Flugzeugs, der möglicherweise Eis ansammeln könnte. Flugzeuge, die für Flüge unter bekannten Vereisungsbedingungen zugelassen sind, haben typischerweise Enteisungs- oder Vereisungsschutzsysteme an den Triebwerkseinlässen, den Propellern und den Vorderkanten der Tragflächen, dem vertikalen und horizontalen Stabilisator. Aber nicht alle Flugzeuge haben diese Systeme auf allen diesen Oberflächen, da sie nicht alle gleichermaßen betroffen sind. Siehe zB diese Fragen:

• Warum benötigen nur einige Flugzeuge Heck-Anti-Icing?
• Warum sind einige Teile der Flügel nicht durch das Flügel-Anti-Eis-System in der B737 geschützt?

Unterscheiden sich die Vereisungsbedingungen in typischen Supercruise-Höhen? Gibt es dort oben sinnvolles Wasser?

Die Luftfeuchtigkeit ist in der Stratosphäre normalerweise ziemlich niedrig, was bedeutet, dass Vereisung hier normalerweise sowieso kein Problem darstellt:

Die entnommenen stratosphärischen Luftmassen sind erwartungsgemäß trocken und haben eine mittlere relative Feuchtigkeit über Wasser von 12 % bzw. über Eis von 23 %. 2 % der stratosphärischen Daten weisen jedoch auf eine Eisübersättigung hin.

^{( Ein Verteilungsgesetz für die relative Feuchtigkeit in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre, abgeleitet aus drei Jahren MOZAIC-Messungen )}

Die meisten Wetterphänomene treten nur in der Troposphäre auf, was bedeutet, dass Sie über dem Wetter fliegen (obwohl Gewitter Wolken in extreme Höhen treiben können).