Overlydsfly

En overlydsfly er et luftfartøj stand til at flyve hurtigere end lydens hastighed. Overlydsfly blev udviklet i anden halvdel af det tyvende århundrede, og er blevet brugt næsten udelukkende til forskning og militære formål. Kun to, Concorde og Tupolev Tu-144, blev nogensinde er designet til civil brug som rutefly.

Aerodynamik af supersonisk flyvning kaldes komprimerbar flow på grund af kompression er forbundet med chokbølger eller "sonic boom" skabt af ethvert objekt rejser hurtigere end lyden.

Fly, der flyver ved hastigheder over Mach 5 er ofte omtalt som hypersoniske fly.

Historie

Det første fly til at flyve supersonically i vandret flyvning var den amerikanske Bell X-1 eksperimentel plan, som blev drevet af en 6000-lb stak raket drevet af flydende ilt og ethylalkohol.

Det store flertal af overlydsfly har været militær eller eksperimentel fly.

I 1960'erne og 70'erne blev flere projekter for supersoniske passagerfly i gang og til sidst to typer indtastet service, engelsk-franske Concorde og den russiske Tupolev Tu-144. Men politiske, miljømæssige og økonomiske forhindringer og en fatal Concorde styrt forhindrede dem i at blive brugt til deres fulde kommercielle potentiale, og disse fly ikke længere flyve.

Design principper

Supersonic flyvning medfører det betydelige tekniske udfordringer, som aerodynamik af supersonisk flyvning er dramatisk anderledes end subsonisk flyvning. Især luftmodstand stiger kraftigt som flyet passerer transsonisk regime, der kræver langt større motorkraft og mere strømlinede flystel.

Wings

For at holde træk lav, skal vingefang begrænses, hvilket også reducerer aerodynamiske effektivitet, når de flyver langsomt. Da en overlydsfly skal tage ud og lander på en forholdsvis langsom hastighed, skal dens aerodynamisk design være et kompromis mellem kravene til begge ender af hastighedsområdet.

En måde at løse dette kompromis er brugen af ​​en variabel geometri fløj, almindeligvis kendt som "swing-fløj", som spreder bredt for lav hastighed flyvning og derefter fejer kraftigt, som regel bagud, for supersoniske fly. Men svingende påvirker langsgående trim af flyet og svingende mekanismen tilføjer vægt og omkostninger, så det er ikke ofte brugt.

En anden teknik, som har været anvendt, er en delta-wing design, som bruges på Concorde. Dette har den fordel, at den kan opnå et højt angrebsvinkel ved lave hastigheder, der genererer en hvirvel på den øverste overflade, som øger elevator og giver en lavere landingshastighed. Andre typer af vinger er den korte tynde fløj, Sweep tilbage fløj og fejet Videresend fløj.

Varme

Et andet problem er varme, der genereres ved friktion, når luften strømmer over flyet. De fleste supersoniske design bruger aluminiumlegeringer såsom duraluminium, der er billige og nemme at arbejde, men mister deres styrke hurtigt ved høje temperaturer. Dette begrænser maksimal hastighed på omkring Mach 2.2.

Mest supersoniske fly, herunder mange militære kampfly, er designet til at tilbringe det meste af deres fly ved subsoniske hastigheder, og kun at overskride lydens hastighed i korte perioder såsom når opsnappe en fjende fly eller droppe en bombe på en grund-mål. Et mindre antal, som SR-71 Blackbird militære rekognosceringsfly og Concorde supersoniske civile transport, er designet til at cruise kontinuerligt ved hastigheder over lydens hastighed, og med disse designs problemerne med supersonisk flyvning er mere alvorlige.

Motorer

Mange tidlige supersoniske fly, herunder den allerførste, har påberåbt sig raket magt til at yde den nødvendige fremdrift, selv om raketter brænde en masse brændstof og så flyvetider var korte. Tidlige turbojetmotorer var mere brændstofeffektive, men havde ikke nok fremdrift og nogle eksperimentelle fly blev udstyret med både en turbojet for lav hastighed flyvning og en raketmotor til supersonisk flyvning. Opfindelsen af ​​efterbrænderen, hvor ekstra brændstof er brændt i jet udstødning, gjorde disse blandede kraftaggregat typer forældet og ingen indtastet produktion. Den turbofanmotor passerer ekstra kold luft omkring motoren kerne, yderligere at øge sin brændstoføkonomi, og de fleste overlydsfly er blevet drevet af turbofans udstyret med efterbrændere.

Overlydsfly plejer at bruge lave bypass turbofans da de giver god effektivitet under lydens hastighed samt ovenfor; eller hvis forlænget supercruise er brug turbojetmotorer er ønskelige, da de giver mindre nacelle træk ved supersoniske hastigheder.

En anden high-speed motor er ramjet. Dette skal flyve temmelig hurtigt, før det vil fungere på alle. Pratt & amp; Whitney J58 motorer af den SR-71 Blackbird drives i blandede tilstande, start og landing som turboreaktorer, ved hjælp af efterbrænder at accelerere til højere hastigheder, når den indre jet kerne blev lukket ned, og al luft blev tilført rundt bypass kanal til efterbrænder, således at motoren nu drives som en ramjet. Dette gjorde det muligt for Blackbird til at flyve på godt over Mach 3, hurtigere end nogen anden produktion fly. Opvarmningseffekten af ​​friktion ved disse hastigheder betød, at en særlig brændstof skulle der udvikles som ikke nedbrydes i varmen og tilstoppe brændstofslanger på vej til brænderen.

Transsonisk flyvning

Luftstrøm kan fremskynde eller sinke lokalt på forskellige punkter i løbet et fly. I regionen omkring Mach 1, kan nogle områder oplever supersonisk flow, mens andre er subsonisk. Denne ordning kaldes transsonisk flyvning. Som fly hastighed skifter, vil trykbølger danne eller flytte rundt. Dette kan påvirke trim, stabilitet og styrbarhed af flyet, og designeren har brug for at sikre, at der tages hensyn til disse virkninger ved alle hastigheder.

Hypersonisk flyvning

Flyvninger ved hastigheder over ca. Mach 5 er ofte benævnt hypersoniske. I denne region problemerne med træk og varme er endnu mere akut. Det er svært at lave materialer, som kan stå de kræfter og temperaturer, der genereres af luftmodstanden ved disse hastigheder, og hypersonisk flyvning for enhver længere periode er endnu ikke nået.

Supersonic transporter

En supersonisk transport er et civilt fly, designet til at transportere passagerer med hastigheder større end lydens hastighed. Den eneste supersoniske civile fly for at se tjenesten blev den sovjetiske producerede Tupolev Tu-144, som fløj første gang i 1968 og blev pensioneret i 1997; og den fransk-britiske producerede Concorde, som først fløj i 1969 og forblev i tjeneste indtil 2003. Siden 2003 har der ikke været nogen supersoniske civile fly i drift.

Et centralt element i disse mønstre er evnen til at opretholde supersonisk cruise i lange perioder, så lav luftmodstand er afgørende for at begrænse brændstofforbruget til en praktisk og økonomisk niveau. Som følge heraf er disse flystel er yderst strømlinet og vingerne har en meget kort span. Kravet om lave hastigheder, når du tager start og landing er opfyldt ved hjælp af vortex lift: som flyet bremser, skal liften genoprettes ved at hæve næsen til at øge angrebsvinklen af ​​vingen. Den skarpt fejet forkant får luften til at vride, da det flyder over vingen, fremskynde luftstrømmen lokalt og vedligeholdelse af elevator.

Andre SST-projekter har omfattet:

  • Britisk - Bristol Type 223
  • Fransk - Sud Aviation Super-Caravelle
  • USA - Convair Model 58-9, Boeing 2707, Lockheed L-2000 Douglas 2229, SAI Quiet Supersonic Transport, High Speed ​​Civil Transport
  • USSR - Tupolev Tu-244, Tupolev Tu-344
  • Russisk-amerikansk - Sukhoi-Gulfstream S-21

Supersonic business jet

Supersoniske business jets er en foreslået klasse af små overlydsfly. Ingen har endnu fløjet.

Typisk er beregnet til at transportere omkring ti passagerer, SSBJs er omkring samme størrelse som traditionelle subsoniske business jets.

Projekter for både store og business jet passager supersoniske og hypersonisk passagerfly blev foreslået, og nu er under udvikling.

Supersoniske Strategiske bombefly

En strategisk bombefly skal bære en stor bombe belastning over lange afstande, det er derfor et stort fly typisk med en tom vægt på over 25.000 kg. Nogle er også blevet designet til relaterede roller som strategisk rekognoscering og anti-forsendelse strejke.

Typisk fly vil cruise subsonically for de fleste af sine fly for at spare brændstof, før accelerere til supersonisk hastighed for sin bombning løb.

Få supersoniske strategiske bombefly har indtastet tjeneste. Den tidligste type, Convair B-58 Hustler, først fløj i 1956 og den seneste, Rockwell B-1B Lancer, i 1986. Selv om dette og et par andre typer er stadig i tjeneste i dag, ingen forbliver i produktion.

Andre typer har fløjet omfatter:

  • Tupolev Tu-22
  • Myasishchev M-50
  • Nordamerikanske XB-70 Valkyrie
  • Tupolev Tu-22M
  • Sukhoi T-4
  • Tupolev Tu-160
  • Rockwell B-1B Lancer

En næste generation snigende supersoniske strategiske bombefly planlægges i USA under 2037 Bomber projektet.

Supersonic Strategisk rekognoscering

Nogle supersoniske strategiske bombefly, såsom Sukhoi T-4 er også i stand rekognoscering rolle.

Den SR-71 Blackbird er specielt designet til rollen, og var en større udvikling af Lockheed A-12 angreb fly, som fløj første gang i 1962.

Supersoniske Fighter / Attack jetfly

Supersonic krigere og tilhørende fly kaldes hurtige jetfly. De udgør det overvældende flertal af overlydsfly og nogle, som MiG-21, F-104 Starfighter og Dassault Mirage III, er blevet produceret i stort antal.

Mange militære supersoniske krigere og lignende fly af den fjerde og femte- generationer er under udvikling i flere lande, herunder Rusland, Japan, Sydkorea, Indien, Iran og USA.

Forenede Stater

  • F-100 Super Sabre
  • Convair F-102 Delta Dagger
  • McDonnell F-101 Voodoo
  • F-104 Starfighter
  • Republic F-105 Thunderchief
  • Nordamerikanske A-5 Vigilante
  • F-4 Phantom II
  • Northrop F-5 Freedom Fighter / Tiger II
  • F-111 Aardvark
  • F-14 Tomcat
  • McDonnell Douglas F-15 Eagle
  • Northrop YF-17 Cobra
  • F-16 Fighting Falcon
  • F / A-18 Hornet
  • Northrop F-20 Tigershark
  • Northrop YF-23
  • F-22 Raptor
  • Lockheed Martin X-35
  • Boeing X-32
  • F-35 Lightning II

Sovjetunionen / Rusland

  • Mikoyan-Gurevich MiG-19
  • MiG-21
  • Sukhoi Su-7
  • Sukhoi Su-9
  • Sukhoi Su-11
  • Yakovlev Yak-28
  • Yakovlev Yak-27
  • Sukhoi Su-15
  • Mikoyan-Gurevich MiG-25
  • Sukhoi Su-17
  • Sukhoi Su-24
  • Mikoyan-Gurevich MiG-23
  • Mikojan MiG-27
  • Yakovlev Yak-38
  • Mikojan MiG-31
  • Sukhoi Su-27
  • Mikoyan-Gurevich MiG-29
  • Sukhoi Su-33
  • Yakovlev Yak-141
  • Sukhoi Su-30
  • Sukhoi Su-34
  • Sukhoi Su-37
  • Sukhoi Su-47
  • Mikoyan Projekt 1.44
  • Mikojan MiG-35
  • Sukhoi Su-35
  • Sukhoi PAKFA / T-50

Sverige

  • Saab 32 Lansen
  • F-35 Draken
  • Saab 37 Viggen
  • JAS 39 Gripen

Det Forenede Kongerige

  • English Electric Lightning

Frankrig

  • Dassault Mirage III
  • Dassault Mirage IV
  • Dassault Mirage 5
  • Dassault Super Étendard
  • Dassault Mirage 2000
  • Dassault Mirage 4000
  • Dassault Rafale

Porcelæn

  • Shenyang J-6 Farmer
  • Nanchang Q-5 Fantan
  • Chengdu J-7 Fishbed
  • Shenyang J-8
  • Nanchang J-12
  • Xian JH-7 Skrubbe
  • Chengdu J-10 Kraftig Drage
  • Shenyang J-11
  • Nanchang / Hongdu L-15
  • Shenyang J-15 Flying Shark
  • Chengdu J-20 stealth
  • Shenyang J-16
  • Shenyang J-21 / J-31 jagtfalk

Canada

  • Avro Canada CF-105 Arrow

Vesttyskland

  • EWR VJ 101

Egypten

  • Helwan HA-300

Italien

  • Aeritalia F-104S

Det Forenede Kongerige / Frankrig

  • Sepecat Jaguar

Japan

  • Mitsubishi T-2
  • Mitsubishi F-1
  • Mitsubishi F-2

Israel

  • IAI Nesher
  • IAI Kfir
  • IAI Lavi
  • IAI Nammer

Vesttyskland / Storbritannien / Italien

  • Panavia Tornado

Sydafrika

  • Atlas Cheetah

Republikken Kina

  • AIDC F-CK-1 Ching-kuo

Europæiske Union

  • Eurofighter Typhoon

Iran

  • HESA Azarakhsh
  • HESA Saeqeh

Indien

  • HAL Tejas

Republikken Korea

  • KAI T-50 Golden Eagle

Kina / Pakistan

  • Chengdu FC-1 Xiaolong / PAC JF-17 Thunder

Supersonic Research fly

  • Bell X-1, første til at bryde lydmuren i vandret flyvning. Raket drevet.
  • Douglas D-558-2 Skyrocket Rocket drevet.
  • Bell X-2 raket drevet.
  • Fairey Delta 2, første til under 1.000 miles i timen.
  • North American X-15, første hypersonisk fly og spaceplane. Raket drevet.
  • Martin Marietta X-24A Rocket drevet.
  0   0
Forrige artikel Biodemography
Næste artikel Eileen Egan

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha