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Vega

Supercruise

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la così detta Super Crociera viene definita come la capacità di un caccia di volare a velocità supersonica senza utilizzare i postbruciatori

 

oggi è comune in aerei quali il Raptor, il Tifone, il Rafale ecc ecc

 

mi chiedo, tuttavia, se anche in passato tale capacità non fosse in realtà alla portata di altri aerei, magari in condizioni particolari

 

so già che l'F-111 e il EE Lightning potevano superare il muro del suono anche con la spinta a secco ma alcuni conti non mi tornano

 

siete sicuri che ad elevate altitudini i caccia da mach2 non riuscissero in ciò?........faccio alcuni esempi

 

un F-15 ha una spinta a secco totale che, a seconda della versione, varia dalle 13 alle 16 tonnellate, quest'ultimo valore è quasi pari alla spinta massima del Phantom il quale tuttavia raggiunge anche mach 2.4 (F-4J)

 

com'è possibile che l'Eagle pur avendo una spinta a secco enorme (quasi pari a quella dell'F-4 con postbruciatore) non riesca ad andare in supercrociera?

 

possibile, mi chiedo, che a 11000m (dove la velocità del suono è pari a 1065km/h) un F-4E con postbruciatore raggiunga mach 2.23 (2370) mentre l'F-15 con una spinta leggermente inferiore rimanga fermo a 1065??

 

Discorso estensibile anche al paragone F-4/F-105 andando indietro nel tempo......il Phantom a secco raggiunge anche i 10800kg, poco meno del J75 a piena potenza...solo che l'F-105 avvicina i 2 mach quando l'F-4 con la stessa spinta deve fermarsi ai suddetti 1065......

 

tutto ciò mi pare assai strano...urge aiuto :)

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Forse i tuoi dubbi si chiariranno un po' dicendo che moltissimi aerei, come F-15, F-16 ed F-18 in realtà sono tutti capaci di superare la velocità del suono senza AB, ma bisogna ricordare che lo fanno in configurazione esterna relativamente pulita e che raggiungono velocità dell'ordine di mach 1.1-1.2.

 

la così detta Super Crociera viene definita come la capacità di un caccia di volare a velocità supersonica senza utilizzare i postbruciatori

Sebbene la supercrociera molti la intendano come superare mach 1 senza AB, in realtà gli americani la considerano come superare mach 1.5, e questo richiede, oltre che un'aerodinamica adatta, soprattutto dei motori adatti.

La spinta a secco non è una costante e quella misurata al banco non è quindi la spinta effettiva nelle condizioni di quota e velocità in cui la supercrociera si ottiene, specie per motori a doppio flusso come quelli attuali, che perdono percentualmente più spinta nei confronti dei più assetati monoflusso dei vecchi caccia che comunque avevano un'aerodinamica spesso molto pulita, anche se altrettanto spesso erano dei ferri da stiro. In ogni caso quando leggi mach 2.23 con AB per un Phantom, quella velocià è ottenuta con AB, ma senza un grammo di carichi esterni o piloni a sporcarne l'aerodinamica.

 

Alla fine, l'unico velivolo operativo che al momento sia in grado di raggiungere la supercrociera è l'F-22, che ha motori progettati per ottenerla, tanto che può benissimo fare a meno di inserire l'AB per accelerare oltre il muro del suono, come devono fare gli altri velivoli che poi, superato il picco di resistenza che si verifica intorno a mach 1, spengono l'AB e mantengono velocità blandamente supersoniche.

Se a questo aggiungiamo che l'F-22 va oltre mach 1.5 armato, allora si capisce come la supercrociera sia appannaggio solo di questo aereo, mentre per gli altri superare mach 1 è una cosa più che altro teorica.

L'unico che si difende attualmente è l'EF-2000 che è capace di mach 1.3 con 4-6 missili.

Edited by Flaggy

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ecco, così la cosa prende una piega diversa

 

velocità superiori a mach 1 sono quindi alla portata dei bisonici, questo rende tutto più logico

 

ah, leggendo la scheda dell'F-4B si evince come la punta max con 4 Sparrow scenda da mach 2.27 a mach 2.23, i sidewinder sotto le ali invece provocano una perdita ulteriore maggiore, nell'ordine di 0.11 mach

 

Rimarrebbe quindi leggermente bisonico anche con il pieno di missili

Edited by Vega

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Come ha già detto Flaggy, il supersonico lo raggiungi se hai motori ed aerodinamica adatti.

Questo perchè tra mach 0.8-0.9 e 1.1-1.2 c'è la cosidetta zona transonica. Per un valore preciso di Mach (detto Mach di drag rise, attorno a 0.8 Mach) si ha un aumento della resistenza a causa della nascita di onde d'urto.

Esiste anche un Mach (detto Mach di stallo per urto) in cui il coefficiente di resistenza ha il massimo e l'ala va in stallo. È detto stallo per urto proprio perchè la causa sono le onde d'urto sul profilo.

 

Il fatto che tu abbia una zona così caotica a cavallo di Mach = 1 rende difficile superarla.

 

Se i tuoi motori non generano una spinta sufficiente, ti ritrovi a non riuscire a constrastare l'aumento di resistenza che, quindi, ti porta allo stallo. Molti usano i post-bruciatori per superare la zona transonica proprio perchè altrimenti la spinta non sarebbe sufficiente. O meglio, anche se la spinta fosse abbastanza elevata, l'aumento di resistenza a causa di un'aerodinamica non ottima, non permetterebbe il superamento della zona transonica senza una spinta addizionale.

 

Il fatto che alcuni aerei riescano a superare la zona transonica senza l'utilizzo di post-bruciatori, è dovuto al fatto che la loro aerodinamica è sufficientemente buona da non rendere necessaria una spinta addizionale.

 

Lo spegnimento del post-bruciatore una volta raggiunto il campo supersonico, è possibile perchè dopo la zona transonica la resistenza torna a diminuire e perchè la portanza viene generata in maniera diversa dal campo subsonico (questo influisce di meno rispetto alla diminuzione di resistenza).

 

In definitiva se la tua aerodinamica è buona e la tua spinta senza post-bruciatori è sufficiente, puoi tranquillamente entrare in campo supersonico.

 

Oltretutto al supercrociera è molto vantaggiosa perchè sostenere a lungo un volo supersonico con l'impiego dei post-bruciatori non è possibile. I post-bruciatori sono altamente inefficienti (comparati ad un normale turbogetto) e possono essere impiegati solo per un breve periodo di tempo (a meno che tu non abbia una quantità infinita di combustibile :D).

Se tiriamo in ballo gli aerei stealth, poter volare in campo supersonico senza post-bruciatori è molto utile per due motivi principalmente:

- la scia generata dal post-bruciatore è visibile ai radar

- la scia è ad una temperatura molto elevata e lascia una traccia enorme agli infrarossi

È quindi nel tuo interesse non avere una scia dietro all'aereo altrimenti lo stealth va a farsi friggere xD

 

Ultima cosa dato che ho abbastanza divagato... ci sono alcuni aerei che sono stati in grado di utilizzare i post-bruciatori molto a lungo. Il più famoso è il Lockheed SR-71 Blackbird che tiene ancora il record di velocità massima (3,529.6 km/h)... pensa che ha fatto un coast to coast degli Stati Uniti in 67 minuti circa (lol).

Questo aereo era in grado di tenere i post-bruciatori attivi a lungo per il fatto che (credo) i suoi motori (Pratt & Whitney J58) erano dei motori a ciclo combinato che univano le caratteristiche di un turbogetto a quelle di uno statoreattore (mi sembra che questo tipo di motore si chiami autoturboreattore, ma non vorrei sbagliare).

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Come ha già detto Flaggy, il supersonico lo raggiungi se hai motori ed aerodinamica adatti.

Questo perchè tra mach 0.8-0.9 e 1.1-1.2 c'è la cosidetta zona transonica. Per un valore preciso di Mach (detto Mach di drag rise, attorno a 0.8 Mach) si ha un aumento della resistenza a causa della nascita di onde d'urto.

Esiste anche un Mach (detto Mach di stallo per urto) in cui il coefficiente di resistenza ha il massimo e l'ala va in stallo. È detto stallo per urto proprio perchè la causa sono le onde d'urto sul profilo.

 

Il fatto che tu abbia una zona così caotica a cavallo di Mach = 1 rende difficile superarla.

 

Se i tuoi motori non generano una spinta sufficiente, ti ritrovi a non riuscire a constrastare l'aumento di resistenza che, quindi, ti porta allo stallo. Molti usano i post-bruciatori per superare la zona transonica proprio perchè altrimenti la spinta non sarebbe sufficiente. O meglio, anche se la spinta fosse abbastanza elevata, l'aumento di resistenza a causa di un'aerodinamica non ottima, non permetterebbe il superamento della zona transonica senza una spinta addizionale.

 

 

Ultima cosa dato che ho abbastanza divagato... ci sono alcuni aerei che sono stati in grado di utilizzare i post-bruciatori molto a lungo. Il più famoso è il Lockheed SR-71 Blackbird che tiene ancora il record di velocità massima (3,529.6 km/h)... pensa che ha fatto un coast to coast degli Stati Uniti in 67 minuti circa (lol).

Questo aereo era in grado di tenere i post-bruciatori attivi a lungo per il fatto che (credo) i suoi motori (Pratt & Whitney J58) erano dei motori a ciclo combinato che univano le caratteristiche di un turbogetto a quelle di uno statoreattore (mi sembra che questo tipo di motore si chiami autoturboreattore, ma non vorrei sbagliare).

 

Verissimo! Inoltre c'è anche il rischio che, se la spinta non è sufficiente, il velivolo acceleri fino a velocità transoniche ma, a causa dei fenomeni transonici, la resistenza aumenti fino a riportare l'aereo a velocità subsoniche. Così facendo la resistenza crolla (non c'è più il transonico) e il velivolo accelera nuovamente in transonico. Questi cicli sono, ovviamente, molto pericolosi perchè il velivolo subisce forti accelerazioni oscillanti ad alta frequenza con il rischio di forti danni alle strutture.

Bisgna anche considerare che i post bruciatori sono molto voraci di combustibile, se non ricordo male le lezioni di motori per aeromobili, raddoppiare la spinta con gli AB significa aumentare i 4 volte i consimi!!!

 

 

Ultima cosa dato che ho abbastanza divagato... ci sono alcuni aerei che sono stati in grado di utilizzare i post-bruciatori molto a lungo. Il più famoso è il Lockheed SR-71 Blackbird che tiene ancora il record di velocità massima (3,529.6 km/h)... pensa che ha fatto un coast to coast degli Stati Uniti in 67 minuti circa (lol).

Questo aereo era in grado di tenere i post-bruciatori attivi a lungo per il fatto che (credo) i suoi motori (Pratt & Whitney J58) erano dei motori a ciclo combinato che univano le caratteristiche di un turbogetto a quelle di uno statoreattore (mi sembra che questo tipo di motore si chiami autoturboreattore, ma non vorrei sbagliare).

 

Il motore del sr71 era decisamente particolare. Dato che lo stato reattore non può generare spinta da fermo (le v1 erano lanciate su carrelli su rampe!) si è adottato un turbogetto per il decollo e la crociera a basse velocità. Per raggiungere alte velocità di mach si attiva lo stato reattore che è costituito da presa d'aria, bruciatore e ugello. La presa d'aria comprime l'aria (a causa della decelerazione dell'aria) e il bruciatore la brucia facendola, poi, espandere nell'ugello che genera la spinta. Non so se sia presente un post bruciatore in aggiunta del bruciatore normale. Sinceramente penso di no, perché AB è posto a valle della turbina che non c'è in uno stato reattore. In ogni caso è solo grazie a questo motore non convenzionale e formidabile che SR71 ha simili prestazioni.

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Il motore del sr71 era decisamente particolare. Dato che lo stato reattore non può generare spinta da fermo (le v1 erano lanciate su carrelli su rampe!) si è adottato un turbogetto per il decollo e la crociera a basse velocità. Per raggiungere alte velocità di mach si attiva lo stato reattore che è costituito da presa d'aria, bruciatore e ugello. La presa d'aria comprime l'aria (a causa della decelerazione dell'aria) e il bruciatore la brucia facendola, poi, espandere nell'ugello che genera la spinta. Non so se sia presente un post bruciatore in aggiunta del bruciatore normale. Sinceramente penso di no, perché AB è posto a valle della turbina che non c'è in uno stato reattore. In ogni caso è solo grazie a questo motore non convenzionale e formidabile che SR71 ha simili prestazioni.

 

Le V-1 montavano un pulsoreattore, e i pulsoreattori possono fornire spinta anche da fermi, le catapulte le usavano comunque per ovviare alla combinazione di velocita di stallo elevata e poca spinta del pulsoreattore (che da fermo disponeva gia dei 2/3 della spinta disponibile in volo) e quindi non dover utilizzare piste chilometriche.

 

Ovvio che è presente il postbruciatore! Visto che il postbruciatore è l'unico bruciatore di cui dispone l'aria che bypassa il turbojet, La camera di combustione del turbogetto si trova appunto nel core del turbogetto, il turbojet ad'alta velocita viene bypassato quasi completamente e quel che brucia lo fa a miscela magra per non fondere la turbina.

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