¿Por qué no hay aviones de combate Mach 4+?

Los cazas de hoy están diseñados con una velocidad máxima de alrededor de mach 2 (la velocidad máxima generalmente se calcula sin importar y con un 50% de combustible, la velocidad máxima operativa es mucho más baja). Mantienen esta capacidad de pasar Mach 1 solo para poder responder lo suficientemente rápido para interceptar / misiones de vigilancia aérea.

Los países no diseñan cazas muy rápidos (y aviones en general) porque:

1. Es extremadamente difícil de lograr.
2. No da ninguna ventaja.
3. Ya no tiene uso.

En el período de la guerra fría, los radares y los SAM aún no eran muy sofisticados, no veían muy lejos y los misiles tierra-aire no podían llegar muy alto. Entonces, para proteger su espacio aéreo de posibles intrusos / bombarderos enemigos, los países dependían de aviones interceptores, un avión rápido capaz de alcanzar al objetivo antes de que llegue a su objetivo. En ese momento, ir muy rápido, muy alto era una ventaja: los SAM no eran una amenaza. EE. UU. hizo un avión de reconocimiento muy exitoso explotando eso: el SR-71 Blackbird (velocidad máxima: mach 3.3). Muchos misiles fueron disparados hacia el SR-71, ninguno alcanzó su objetivo.

La velocidad se usó para intercepción y reconocimiento / inteligencia.

Pero los radares y los SAM mejoraron, obtuvieron más alcance y pudieron amenazar aviones muy rápidos. También las imágenes de satélite mejoraron cada vez más. La necesidad de interceptores muy rápidos disminuyó a medida que aumentó el alcance del radar, y la necesidad de aviones de reconocimiento muy rápidos disminuyó a medida que las imágenes satelitales mejoraron.

Ahora bien, ¿por qué ir muy, muy rápido no le da ninguna ventaja a un luchador? Porque no puedes girar. Lo que hay que tener en cuenta es la fuerza G: fuerza la misma velocidad de giro, cuanto más rápido vayas, más g tendrás que tomar. Y un ser humano puede sostener una cantidad muy limitada de g. Esto significa que un avión que va a Mach 4 apenas podrá girar sin perder el conocimiento de su piloto. Y si no puedes girar, no evadirás los misiles enemigos, haciendo inútil el poco más de alcance ganado en los misiles.

Y luego está el desafío técnico, lidiar con la menor resistencia posible (eso significa que no hay misiles/bombas/combustible debajo de las alas), el calor, la deformación y el desgaste del fuselaje... por una ventaja que ya no existe.

A pesar de todo eso, se sospecha que los EE. UU. trabajan en un avión Mach 6+, probablemente sin piloto.

(Tenga en cuenta que simplifiqué muchas cosas para no hacer que esta publicación sea demasiado compleja)

Se suponía que el sucesor planificado del SR-71 alcanzaría Mach 4 a 5, pero nunca se completó debido a los costos proyectados equivalentes a casi 20 mil millones en dólares actuales.

Pero eso era una plataforma de reconocimiento. Un luchador tiene que hacer algo más que volar rápido y tomar fotografías bonitas.

La agilidad sería lo primero en esta lista: la velocidad de giro realista posible de un avión Mach 5 le permitiría completar un círculo completo en aproximadamente 800 segundos, es decir, casi un cuarto de hora, solo para un solo círculo. Si desea girar más rápido, es mejor que disminuya la velocidad , complete el giro y vuelva a acelerar.

( NASA ) Un giro Mach 4+ necesita mucho terreno, el SR-71 cruzaba rutinariamente varios países más pequeños para ejecutar un 180.

El contacto visual es otro requisito en los conflictos confusos de hoy. Para evitar daños colaterales (y situaciones políticas embarazosas), a menudo se exige que los pilotos identifiquen visualmente un objetivo antes de abrir fuego. ¡Pruébalo a Mach 4! Las armas separadas no serán de utilidad en esta situación, y la velocidad máxima será irrelevante.

El tamaño pequeño tal vez sea una sorpresa, pero los aviones más rápidos también tienden a ser más grandes y pesados . Esto los hará mucho más caros y se adquirirán menos. Los materiales especiales necesarios para la envolvente de vuelo extrema también requerirán un mantenimiento intensivo. Esto los convertirá en activos de alto valor que no se pueden arriesgar en combate. Al final, los combates los harán las plataformas más pequeñas, más numerosas y menos caras . ¿Por qué entonces financiar una diva tan cara en primer lugar?

Altitud de funcionamiento : si observa la envolvente del SR-71 , notará que las velocidades de vuelo superiores a Mach 3 requerían que ascendiera por encima de los 65 000 pies. Solo entonces la densidad del aire es lo suficientemente baja como para reducir la resistencia lo suficiente para un vuelo prolongado de Mach 3. Un diseño Mach 4 necesitaría subir a 90,000 pies para alcanzar su velocidad de diseño. ¿A qué altitud estará el adversario?

Además de las otras respuestas: a alta velocidad, el avión se calienta por compresión de aire. A Mach 2.2, las temperaturas de la piel se vuelven tan altas que ya no se puede usar aluminio de manera segura, tiene que cambiar a acero o titanio, los cuales son costosos de fabricar. El SR-71 fue construido en titanio. También se filtró como un colador mientras estaba en el suelo, la expansión del calor a gran velocidad selló esas fugas. El SR-71 tuvo que usar un combustible especial para que eso fuera un riesgo aceptable.

En Mach 4, este problema vuelve a empeorar y es posible que deba usar enfriamiento activo o protección térmica frágil para evitar que la estructura del avión se derrita.

Probablemente la mejor respuesta a esta pregunta es que, hasta este momento, realmente no ha habido necesidad de construir cazas capaces de alcanzar esas velocidades para contrarrestar las fuerzas aéreas de naciones amigas.

Antes de mediados o finales de la década de 1970, la USAF estaba haciendo preparativos en silencio a instancias de varios fabricantes de equipos originales de aviones para hacer la transición de aviones tripulados a misiles de alta velocidad para usos estratégicos y tácticos, dados los tremendos castigos tanto de EE. UU. como del poder aéreo occidental moderno. soportó contra los misiles guiados por radar soviéticos en conflictos como Vietnam y Yom Kippur. Los costos asociados con el desarrollo de un avión tripulado de alta velocidad que pudiera evadir estas amenazas eran prohibitivos en comparación con los costos de desarrollar un misil desechable para contrarrestarlo o cualquier amenaza futura, por lo que el XB-70, entre otros programas, fue cancelado. Sin embargo, con el advenimiento de la tecnología sigilosa a fines de los años 70 y 80,

Pero eso no quiere decir que los aviones de alta velocidad estén muertos. Lockheed Skunk Works está desarrollando actualmente un nuevo avión de reconocimiento no tripulado, denominado SR-72, capaz de Mach 6+, utilizando un motor de ciclo combinado. Se han propuesto aviones hipersónicos a lo largo de los años para el envío de tropas o artillería y hay buena evidencia de que EE. UU. y China están desarrollando actualmente misiles hipersónicos aire-aire, tierra-aire y balísticos.

Puede ser que el salto cuántico que nos dio la tecnología furtiva sea lo que retrasó el desarrollo de aviones de combate tripulados supersónicos e hipersónicos. Y, a medida que las naciones amenazantes potenciales desarrollen y perfeccionen su propia tecnología de sigilo, anulando las ventajas que nos brinda, comenzamos a buscar otras opciones como velocidad adicional para conservar la ventaja táctica.

Consumo de combustible y rango de combate. Ir a mach 4 sería un problema para el consumo de combustible.

Algunas leyendas, dicen algo hay pero no lo sabemos :-)