¿Por qué X-Plane 11 muestra el SR-71 a 200 nudos pero Mach 3 a 80 000 pies?

Así que noté en X-Plane 11, el SR-71 alcanza Mach 3 a 80000 pies, pero la velocidad aérea equivalente es de solo alrededor de 200 nudos. ¿Qué explica esta diferencia entre la lectura del número de Mach y la lectura de EAS?

Editar: la razón por la que pregunto es porque otras preguntas como ¿Cómo espió el SR-71, volando a 80,000 pies y 3500 km / h? indican que el SR-71 voló a más de 1910 nudos a 80 000 pies, pero no estoy seguro de si se trata de una conversión de algún tipo o no, es decir, ¿se trata simplemente de un problema del simulador o de una representación precisa de la velocidad del aire y la mach?

Puedes usar esta calculadora . En una atmósfera estándar, a 80 000 pies, la velocidad del sonido es de 579 kt (661 al nivel del mar), pero la densidad es de solo 0,043 kg/m3 (1,23 al nivel del mar). Eso explica por qué la velocidad aerodinámica indicada es muy baja.
He elaborado una respuesta a esto. Obtengo la velocidad aerodinámica indicada = 401 m/s = 780 kts. No puedo publicar la respuesta porque mientras la redactaba, usando esta ecuación , la pregunta estaba cerrada. Las preguntas citadas para el duplicado no enumeran una respuesta directa a esta pregunta. Solicito que se vuelva a abrir esta pregunta, por favor, para que pueda publicar la respuesta.
Gracias por la reapertura. La ecuación anterior es solo para flujo incompresible, obtuvo un valor en el orden de magnitud del plano X.
Tal vez debería pedir una verificación de la velocidad de avance... obtendría una respuesta precisa y calmaría a los deportistas de combate cercanos.
Si alguna vez hace los cálculos y encuentra que el simulador no es preciso, siempre puede presentar un error.

Respuestas (3)

La velocidad aerodinámica indicada se deriva de la presión total medida y la presión estática, de acuerdo con:

(1) V i = 2 ⋅ ( pag t − pag s ) ρ S L

A 80 000 pies, la presión estática es de 2761 Pa. La presión dinámica, medida por un tubo de Pitot, se mide después de una onda de choque supersónica de acuerdo con la fórmula del tubo de Rayleigh Pitot:

(2) pag t pag s = [ ( γ + 1 ) 2 ⋅ METRO 2 4 ⋅ γ ⋅ METRO 2 − 2 ( γ − 1 ) ] γ / ( γ − 1 ) ⋅ 1 − γ + 2 ⋅ γ ⋅ METRO 2 γ + 1

con γ = 1.4 y M = 3, sustituido en (2), da pag t pag s = 12.06, entonces

pag t = 12.06 ∗ 2761 = 33 290   Pensilvania
. Sustituye esto en (1) junto con ρ = 1.225 al nivel del mar, y obtenemos

V i = 2 ⋅ ( 33 , 290 − 2761 ) 1.225 = 158   milisegundo = 307   nudos

En el orden de magnitud de lo que indica la velocidad aérea indicada por el avión X, mucho más cerca que el TAS: velocidad del sonido a 80 000 pies = 298 m/s, Mach 3 = 894 m/s = 1738 kts

Muy bueno, así que si sigo, la respuesta corta es sí, las lecturas en X-Plane son más o menos precisas para Mach 3 a 80,000 pies, siendo mucho más bajas que el TAS. Por cierto, dado que el Blackbird parece medir EAS en lugar de IAS, debería haber hecho referencia anteriormente a la velocidad aérea equivalente , lo que hace que el cálculo sea mucho más fácil, esencialmente multiplicando el TAS por aproximadamente 5 para obtener el EAS a 80,000 pies. Así que los números en el simulador todos parecen salir.
¿Son 307 nudos para EAS o IAS?
El 307 sería para IAS.

Ya sabía que la velocidad del sonido disminuye con el aumento de la altitud; en realidad, estaba tratando de averiguar por qué las especificaciones de Wikipedia de Blackbird enumeran una velocidad de más de 1910 nudos a 80,000 pies cuando el EAS solo lee 200-300 nudos a dicha altitud. La conversión entre EAS y TAS explica la diferencia.

Resulta que hice que un problema simple fuera más difícil de lo que era. Dado que los números de Mach del Blackbird no son triviales, se usa EAS en lugar de IAS, y por Velocidad aerodinámica equivalente , usando

EAS = TAS * raíz cuadrada (p/p0)

siendo p la densidad real del aire a 80 000 pies de 0,043 kg/m^3 y p0 la densidad estándar a nivel del mar de 1,223 kg/m^3, lo que hace que la EAS sea aproximadamente una quinta parte de la TAS. Entonces un TAS de Mach 3, 1.738 nudos, tendría un EAS de 326 nudos. Supongo, entonces, que el simulador es más o menos preciso.

La velocidad del aire equivalente a Mach 3 no es tan simple de convertir. La ecuación que está usando es válida para flujos subsónicos que pueden considerarse incompresibles y para los cuales podemos tomar presión dinámica pag d = 1 2 ρ V 2
¿Alguna de las ecuaciones enumeradas en la página de Wikipedia se puede usar entonces?
Es un poco difícil. Hay muchas referencias al EAS para flujo subsónico incompresible, no tantas para flujo supersónico alto. Cuando lo busco en este manual de pruebas de vuelo eq. 4.28 Obtengo un valor mucho más alto.
¿Se refiere a un valor mucho más alto para el EAS para Mach 3 a 80 000 pies?
Sí, de hecho. Al tratar de llegar al fondo, me quedé atascado tratando de resolver algo sobre la presión dinámica supersónica.

Todo este material calculado es impresionante. Me imagino que la densidad del aire en 80.000 es menos densa y no tiene suficiente presión para forzar el aumento de la velocidad del aire. Ya que se necesita presión de aire en el tubo de mascota para que el indicador de velocidad del aire suba en números. Aunque solo muestra 200 nudos, su velocidad sobre el suelo es mucho más rápida. Así que estoy pensando que podría estar cerca de estancarse si sube más, a menos que pueda empujarse a sí mismo más rápido. Si no recuerdo mal, la velocidad de rotación del 71 es de 180 nudos. Este es un tema interesante. Sé que el transbordador espacial no muestra velocidad hasta que se interpone en la atmósfera. Me pregunto cuáles son los números en él.

Estás describiendo la velocidad del aire indicada . puedes mejorar tu respuesta poniendo este término en ella.
¿Por qué X-Plane 11 muestra el SR-71 a 200 nudos pero Mach 3 a 80 000 pies?
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