¿Cuál es la velocidad promedio utilizada por los aviones de combate modernos cuando están en combate aéreo?

Estoy haciendo esta pregunta relacionada con un juego que estoy diseñando.

Es bien sabido que muchos aviones de combate modernos pueden volar a velocidades supersónicas, sin embargo, leí que esta velocidad máxima casi nunca se usa en situaciones de combate, debido a cosas como un radio de giro más grande, etc.

¿Alguien puede decirme una estimación aproximada de cuál es el rango de velocidades en el que se llevan a cabo la mayoría de las peleas de perros para los aviones a reacción del mundo moderno?

¿Como se diseñó o en la práctica?
Practique, por supuesto, digamos compromisos de aviones de combate en la guerra del golfo.
Mach 0.7, la velocidad de giro más alta. Vea aquí para más detalles.

Respuestas (2)

Las maniobras de combate aéreo modernas tienen lugar entre 350 y 600 KIAS; No hay una velocidad específica, pero cada avión tiene una velocidad de giro óptima específica que le da la mayor velocidad de giro para maximizar su maniobrabilidad. Los pilotos buscarán mantener esta velocidad cuando ingresen a una fusión, ya que les puede dar la mayor ventaja de maniobra para girar hacia el interior del oponente o para esquivar un cañón o un misil. Como ejemplo, el Lockheed Martin Block 50/52 F-16C tiene una velocidad de giro de 420 KIAS.

Tradicionalmente, el combate aéreo se ha centrado en la gestión de la energía. Los pilotos de combate tienen algo en común con los economistas en que se dedican al arte de gestionar el flujo de divisas; en el caso del piloto esa moneda es la energía y no el dinero. El estado de energía total de un luchador es:

estado de energía actual = entrada de energía - salida de energía.

El estado de energía actual es la suma de la energía cinética, proporcional al cuadrado de la velocidad del chorro y la energía potencial del chorro, que es proporcional a su altura sobre el suelo. La energía sale del sistema en forma de parásito y arrastre inducido que actúa a lo largo de una distancia, así como pérdida de altitud, que es proporcional al área de placa plana del chorro, factor de carga, AoA, etc. La energía ingresa al sistema a una tasa proporcional a la cantidad de combustible de avión quemado; este suministro se limita al combustible a bordo que nuevamente afecta la masa del avión, la resistencia inducida, etc.

Así que teniendo esto en cuenta, un buen piloto de combate buscará la forma en que pueda maniobrar en el espacio, obteniendo la mejor velocidad y rendimiento de giro con la menor cantidad de energía consumida, con el fin de aterrizar en una posición ventajosa para emplear el armas contra un jet enemigo. Este tipo de velocidades varían entre si el avión está a la ofensiva oa la defensiva en relación con una amenaza.

Entonces, un piloto que mantiene ese estado de energía óptimo está en la mejor posición para atacar o defenderse de un ataque, y un piloto en un estado de energía muy bajo es muy vulnerable: "bajo y lento, no tienes pasta", y podría ser asesinado rápidamente en una bola de pelo de chorro múltiple.

Por este motivo, se prefiere la velocidad de giro si se prevén maniobras (si el avión está a punto de incorporarse).

Con el advenimiento de la búsqueda terminal, misiles más allá del alcance visual que permiten a los pilotos mantenerse alejados de la pelea y disparar una amenaza antes de que pueda acercarse lo suficiente como para girar con ellos, se ha desarrollado una velocidad de crucero más alta, junto con la capacidad de maniobrar bien a esas velocidades más altas. convertirse en una ventaja. Permite que un piloto se acerque más rápidamente con un avión enemigo a la zona de "no escape" del misil, dispare y luego gire y se aleje de la amenaza, minimizando su presencia en la zona de "no escape" de un enemigo por lo que los misiles enemigos simplemente no tener la energía disponible para atraparte. Esta fue la base del supercrucero (crucero supersónico sin el uso de afterbruners) en el programa ATF/F-22. Combinado con un buen sigilo frontal para minimizar el rango de detección de los cazas enemigos,

"asesinado en una bola de pelo de chorro múltiple" ¿Eso es lo que sucede cuando un gato gigante lame los aviones y los expulsa de nuevo con la tos?
@DavidRicherby Esa es la jerga de un piloto de combate para una pelea de perros de muchos contra muchos.

Velocidad promedio versus energía

La velocidad promedio no sería la métrica que usaría para caracterizar una pelea. Como se ha mencionado, los pilotos tienen una cierta cantidad de energía almacenada en la configuración de la aeronave y esto es lo importante. Como piloto, cambio velocidad por altitud (energía cinética por energía potencial) de forma táctica, como mover piezas de ajedrez por el tablero. Sin embargo, este intercambio de velocidad con la altitud tiene un costo, y el que mejor lo maneje ganará la pelea con aviones de rendimiento similar. En una pelea tendrás que convertirte.

Para dar una velocidad media, la participación en el A7-E se extenderá entre 120 y 650 nudos. Dada una distribución equitativa de velocidades, eso daría una velocidad promedio de alrededor de 385 nudos, o 0,6 de la velocidad máxima del fuselaje.

En mi opinión, una mejor métrica sería la energía al comienzo del enfrentamiento y cómo se disipa con las maniobras realizadas. Esta tasa de pérdida de energía es específica para un fuselaje y una maniobra determinados. El giro en el A7-E que querías mantener era, si no recuerdo mal, alrededor de 17 unidades AoA. Dicho esto, la métrica principal de una pelea sería la tasa de pérdida de energía.

Sin embargo, recuerde que podría optar por perder energía para obligar a mi oponente a adoptar un régimen de rendimiento particular dentro de su propia aeronave y, al hacerlo, obtener una ventaja.

Esto también debe colocarse en el contexto de que, "Quien ve, gana la pelea", que es una declaración más amplia que quien ve al otro primero, ganará. Se trata de astucia y engaño. No hay reglas para la lucha, excepto las reglas para la pérdida de energía y quién quiere sobrevivir, quién está dispuesto a perecer.

Entré en una pelea a la velocidad máxima de la estructura del avión y en algún momento terminé llevando a mi oponente directamente a una escalada vertical de dosel a otro. En esta posición, el que se queda sin velocidad aerodinámica y parte en una actitud de morro hacia abajo perderá. Recuerdo haber pensado no te inmutes aquí. Fue una experiencia notable, porque el otro piloto hizo lo mismo. Todo lo que recuerdo es rodar lentamente sobre su velamen a 50 pies, indefenso con una velocidad aerodinámica cercana a cero, y mirar dentro de su cabina mientras él me miraba a mí. Yo no tenía control sobre el fuselaje y supongo que él tampoco.

Finalmente, podrías estar en el mejor piloto de combate del mundo, y en el asiento del mejor avión del mundo, pero si puedo maniobrarte antes de la pelea con engaño y astucia, te mataré. Esto es combate aéreo.

Juega en mi Sandbox

Un avión tiene un punto óptimo dentro de su envolvente de rendimiento y quiere que la lucha se libre allí. El otro avión tiene su propio punto óptimo y quiere que la lucha tenga lugar en su caja de arena. Cómo te mantengo en mi caja de arena y me mantengo fuera de la tuya es lo que es importante para sobrevivir.

Cada avión tiene su mejor velocidad de giro, y cuando giras en una pelea, es donde te gustaría quedarte, minimizando la energía perdida por los ángulos ganados en el enemigo. Se necesita disciplina para mantener este ritmo de giro, porque aunque su adversario puede estar ganando ángulos hacia usted y creando ansiedad al volverse más amenazador, puede estar perdiendo una cantidad inaceptable de energía que puede usar para su beneficio más adelante.

La velocidad y la altitud es cómo se analiza. Puedo intercambiar energía cinética por altitud, reduciendo mi velocidad y aumentando mi velocidad de giro. El adversario está usando el mismo sistema de crédito/débito de energía. Desde una posición neutral y una aeronave similar, quien gana la pelea tiene que ver con manejar las pérdidas de manera más eficiente que el otro piloto.

Cada avión se acercará a un enfrentamiento de manera diferente. Por ejemplo, el A7-E no fue diseñado para ser un caza, y antes de ser retirado compartió los cielos con cazas de alto rendimiento como el F-16 y el F-14. Nuestra táctica para las peleas de perros era diferente a la que hacían los peleadores.

Salir y retroceder

Considere un escenario simple: dos secciones de aeronaves similares en un enfrentamiento neutral. Ambos vuelos tienen vista. Los A7-E estarán en una división de combate con el compañero de ala alrededor de una milla al frente. El líder intentará dividir la sección del avión contrario. El deseo es pasarlos con 0 ángulos, y al menos uno de nosotros dividiendo su formación. La actitud que tomé en un compromiso fue: "Te golpearé de frente". Y en esa mentalidad pasaría espantosamente cerca con un cierre por encima de los 1200 nudos.

Cerca de pasar el otro vuelo, el líder gritaba: "Bug out, bug out", que era la llamada al wingman para descargar el avión a 2 G negativos y acelerar a la velocidad más alta posible mientras se respetaba la pelea. A medida que la sección opuesta comienza a girar, el cable A7-E gritará "Pitch back, pitch back" y tanto la sección como el cable comenzarán a subir a la máxima velocidad de giro para volverse uno contra el otro. A medida que la velocidad aerodinámica disminuye, la velocidad de giro aumenta, cambiando la velocidad aerodinámica por altitud convirtiéndola de la manera más eficiente posible. Hacia el ápice de la escalada, el líder y el compañero de ala "cruzan", intercambiando lados y enfrentándose al adversario de frente una vez más: una milla de frente. Dirigir el morro hacia la pelea con la mayor energía posible y descargar el avión una vez más.

Si el vuelo A7-E ha tenido éxito, pasarán a los cazas con un ángulo de 0 grados o de frente. Cualquier diferencia de frente significa que los luchadores han ganado en la pelea. En este escenario, el A7-E está utilizando su envolvente completa. Desde rango máximo de velocidad aerodinámica, hasta velocidad aerodinámica máxima y sin carga, hasta regímenes de velocidad aerodinámica baja con radio de giro elevado.

Astucia y engaño

Quiero enfatizar este aspecto de la lucha, que en mi experiencia no estaba explícito en nuestro entrenamiento. Nos enseñaron la envolvente de actuación, las maniobras, las cosas que uno puede hacer en ciertos puntos de un enfrentamiento, pero no nos enseñaron cómo pelear. Aquí hay un caso en cuestión. Cualquier juego tiene que ser capaz de capturar esto de manera efectiva.

Una de las misiones que realicé como piloto de A7-E fue ejecutar perfiles de misiles dirigidos al Grupo de Batalla. En el resumen, me darían un radial, una distancia y una altitud para comenzar el perfil. Fue agradable para hacer turismo, pero no muy divertido. En una de esas misiones, tenía mi radio frontal en la frecuencia de mi controlador y comencé a cambiar las frecuencias digitales en el segundo. Claro que era una posibilidad remota, pero solo estaba entrando en el Grupo de Batalla. Quería divertirme un poco.

Cambiaría a una frecuencia y escucharía durante unos 5-10 segundos y seguiría adelante. En una frecuencia escuché al controlador llamar, "Alpha-Bravo-214, su objetivo está a las 2 en punto, 40 millas, 25,000". Escuché más tiempo y me di cuenta de que este era el vuelo de 2 F-14 que se dirigía a interceptar. Después de un minuto más o menos, me enteré de que el líder estaba usando el distintivo de llamada Raven, mientras que el compañero de ala era holandés.

Escuché la intercepción, y justo antes de las 8 millas, que es la regla general aproximada para el contacto visual, grité: "¡Dutch, bogey en tus seis! ¡Rompe a la derecha, rompe a la derecha!" La llamada a un "descanso" fue una llamada a un giro brusco inmediato. Después de la llamada hubo una larga pausa. Entonces escuché la llamada principal, "Dutch, ¿dónde estás?" El compañero de ala respondió: "Me dijiste que rompiera a la derecha". Luego estaba la llamada de radio estándar para un intruso en la red. Nunca me interceptaron ese día.