Ha habido una serie de propuestas recientes para el trabajo de diseño en bizjets supersónicos bajos que navegarían a Mach 1.1-1.6, el tema común es evitar un estampido sónico .
La sabiduría convencional es evitar este rango y mantenerse subsónico o llegar hasta Mach 2+, porque sacrifica algo de eficiencia en el momento en que cruza Mach 1:
Por otro lado, permanecer en Mach bajo evita algunas otras penalizaciones:
Lo que no estoy seguro es qué conjunto de factores importa más. Es difícil deducir de los diseños existentes, ya que en realidad no son comparables entre sí.
El ala del Aerion debería comportarse bien en los aterrizajes, y reclama solo un 22% de penalización de combustible por volverse supersónico. Pero su morro delgado y su larga cola dejan solo el 18% de su longitud para la cabina, por lo que no se puede usar como modelo de avión.
Esto probablemente se deba a su papel como símbolo de estatus y límites de peso reglamentarios; SST real logró una cabina de longitud adecuada, y el 2707 incluso se planeó como un avión de fuselaje ancho. Las alas delgadas también se presentan en algunas propuestas subsónicas , por lo que no son un asesino total de la eficiencia.
Me imagino que un avión de pasajeros Mach 1.x es un gemelo del tamaño de 779, con una capacidad de asientos similar a 788, con una forma de área similar al Sonic Cruiser, una nariz ojival (estilo F-16), alas SNLF trapezoidales tipo Aerion. , motores de góndola.
La pregunta es, ¿podría un SST de bajo Mach, si el estampido sónico fuera aceptado públicamente , tener una eficiencia más cercana a los subsónicos que a los diseños históricos de alto Mach?
Para reducir el alcance, excluyamos explícitamente:
Dejando en alcance el tema técnico de la pérdida de eficiencia que impone la aerodinámica del vuelo supersónico. Todo se reduce a qué tan bueno puede ser un L/D que puedan proporcionar superficies aerodinámicas de alta tecnología como SNLF y fuselaje ancho gobernado por área, con qué poco compromiso en la capacidad, en el rango de Mach 1.1 a 2. El combustible por asiento-milla es la cifra de mérito .
Para ayudar a establecer una línea de base, tracé una combinación de números históricos y calculados para aeronaves conocidas:
Para plantear la pregunta en términos más formales, busco estimar el comportamiento de la función asiento-millas/kg para un diseño óptimo en el rango supersónico bajo.
La línea roja asume el peor de los casos y se basa simplemente en colocar asientos en el AS2. La línea verde representa el mejor de los casos basado en reclamos con el Sonic Cruiser como línea de base. La verdad es probablemente en el medio.
Solo para un jet de negocios.
El extremo superior de los jets de negocios ha estado en una carrera por números de Mach de crucero más altos que han resultado en una velocidad máxima de Mach 0.935 hasta ahora (Gulfstream 650, Cessna Citation X). Así que parece haber un valor de mercado para el primer puesto en Cruise Mach. Para mejorar esto aún más, y sustancialmente, el salto a la velocidad supersónica es inevitable. Hasta ahora, el costo de desarrollar un avión de este tipo para un mercado bastante pequeño ha sido demasiado alto.
Por otro lado, un diseño de Mach 1.4 será mucho más fácil que uno que vuele a Mach 2.0. Las razones son:
Por otro lado, el rendimiento de transporte a Mach 1,4 será solo ⅔ del de Mach 2 para L/D comparables, por lo que el diseño de Mach 2 ganará sin duda si se utiliza la economía del avión para evaluar un diseño. Como dijiste, si te aventuras en el territorio supersónico, también podrías ir hasta Mach 2 para optimizar la rentabilidad del diseño. Mach 2 aún permite usar un ala de geometría fija y aluminio, por lo que la complejidad general del diseño resultante aún es manejable. Más allá de eso, necesita comprar más velocidad con una complejidad cada vez mayor del sistema.
Dietrich Küchemann propuso una fórmula empírica para la máxima L/D supersónica:
Por lo tanto, la única razón sensata para diseñar para Mach 1.4 es capturar el extremo superior del mercado de aviones comerciales, donde la economía de los aviones comerciales no se aplica, pero los derechos de fanfarronear en el campo de golf son más importantes.
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Terac
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Terac
Peter Kämpf
Terac
Máximo poder
Josué