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

Los luchadores de hoy están diseñados con una velocidad máxima alrededor de mach 2 (la velocidad máxima se calcula generalmente sin importación y 50% de combustible, la velocidad máxima operativa es mucho menor). Mantienen esta capacidad de pasar Mach 1 solo para poder responder lo suficientemente rápido a las misiones de interceptación / 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 sirve de nada.

En el período de la guerra fría, los radares y SAM no eran muy sofisticados sin embargo, no vieron muy lejos y los misiles Tierra-Aire no pudieron llegar muy alto. Entonces, para proteger su espacio aéreo de posibles intrusos / bombarderos enemigos, los países confiaban en aviones interceptores, un jet rápido capaz de alcanzar al objetivo antes de que llegue a su objetivo. En este momento, ir muy rápido, muy alto era una ventaja: los SAM no eran amenazantes. EE.UU. hizo un avión de reconocimiento muy exitoso explotando eso: el SR-71 Blackbird (velocidad máxima: mach 3.3). Se dispararon muchos misiles hacia el SR-71, ninguno alcanzó su objetivo.

Se utilizó la velocidad para interceptar y reconocer / inteligencia.

Pero los radares y los SAM mejoraron, consiguiendo más alcance, convirtiéndose en capaz de amenazar aviones muy rápidos. También las imágenes de satélite mejoraron cada vez más. La necesidad de interceptores muy rápidos disminuyó a medida que aumentaba el alcance del radar, y la necesidad de aviones de reconocimiento muy rápidos disminuyó a medida que las imágenes de satélite mejoraron.

Ahora, ¿por qué ir muy, muy rápido no da ninguna ventaja a un caza? Porque no puedes voltear. 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 soportar 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 podrás evadir los misiles enemigos, haciendo inútil el poco más de alcance ganado con los misiles.

Y luego está el desafío técnico, lidiar con un poco de arrastre como sea posible ( eso significa que no hay misiles / bombas / combustible debajo de las alas), calor, deformación y desgaste de la estructura del avión … para una ventaja que ya no existe.

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

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

Comentarios

• @Koyovis muchas gracias por la edición, prestará más atención a lo suyo.
• It ‘ Un poco cuestionable si un interceptor es un caza.
• @ user3528438 Generalmente se hace una diferencia (o se hizo antes del área de caza polivalente) entre interceptores y luchadores de superioridad aérea, uno lleva algunos misiles y va rápido, el otro lleva muchos misiles y es muy maniobrable.
• ¿Qué pasa con un dron pilotado de forma remota? Esos no tienen las mismas limitaciones de fuerza G que los aviones piloteados.
• @Demi De hecho, con un dron se levanta la limitación G humana (que está entre 7 y 9), pero la limitación G estructural es inmediatamente despues. Hoy en día, la mayoría de los cazas están limitados a 9G para preservar la estructura de la aeronave ‘ s, con la opción de ir a 11 o 13 en caso de emergencia (lo que hará que la inspección completa de la aeronave sea obligatoria después del aterrizaje para hacer seguro que nada se dañó). TLDR: puedes sacar un poco más de g con un dron, pero no mucho.

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

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

Agility sería lo primero en esta lista: La La velocidad de giro 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, será mejor que disminuya la velocidad , complete su giro y acelere nuevamente.

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

Contacto visual es otro requisito en los confusos conflictos 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. ¡Prueba eso a Mach 4! Las armas de separación no servirán de nada en esta situación y la velocidad máxima será irrelevante.

Tamaño pequeño quizás sea una sorpresa, pero los aviones más rápidos tienden a ser más grandes y pesados también. Esto los hará mucho más costosos y se adquirirán menos. Los materiales especiales necesarios para la envolvente de vuelo extrema también los harán intensivos en mantenimiento. Esto los convertirá en activos de alto valor que no se pueden arriesgar en combate. Al final, la lucha estará a cargo de las plataformas más pequeñas, numerosas y menos costosas . ¿Por qué entonces financiar a una diva tan cara en primer lugar?

Altitud operativa : si miras la envolvente del SR-71 , notará que las velocidades de vuelo por encima de Mach 3 requieren que suba por encima de 65,000 pies. Solo entonces la densidad del aire es lo suficientemente baja como para bajar arrastre lo suficiente para un vuelo prolongado de Mach 3. Un diseño de Mach 4 necesitaría subir a 90,000 pies para jugar su velocidad de diseño. ¿A qué altitud estará el adversario?

Además de las otras respuestas: a alta velocidad, la aeronave se calienta por compresión de aire. A Mach 2.2, la temperatura de la piel se vuelve tan alta que ya no puede usar aluminio de manera segura, debe cambiar al acero o al titanio, los cuales son costosos de fabricar. El SR-71 fue construido en titanio. También goteó como un tamiz 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 convertirlo en un riesgo aceptable.

A Mach 4 este problema empeora nuevamente, y es posible que haya utilizar refrigeración activa o blindaje térmico frágil para evitar que la estructura del avión se derrita.

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

Antes de mediados a finales de la década de 1970, la USAF estaba haciendo silenciosamente preparativos a instancias de varios fabricantes de equipos originales de aeronaves para hacer la transición de aeronaves tripuladas a misiles de alta velocidad para usos estratégicos y tácticos, dada la tremendidad Los castigos que soportaron tanto el poder aéreo estadounidense como el moderno occidental 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, de ahí las razones por las que el XB-70, entre otros programas, fueron cancelados. Sin embargo, con el advenimiento de la tecnología furtiva a fines de los años 70 y 80, la amenaza del radar fue anulada de manera efectiva y los detalles exactos de cómo construir aviones furtivos efectivos permanecieron fuera del alcance de los adversarios durante los últimos 20 años, lo que nos dio una ventaja táctica sobre las plataformas existentes. y hacer que el gasto del tesoro nacional en una plataforma tripulada de alta velocidad sea un punto discutible.

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, apodado SR-72, capaz de Mach 6+, utilizando un motor de ciclo combinado. A lo largo de los años, se han propuesto aviones hipersónicos para la entrega de tropas o de artillería y hay buena evidencia de que los EE. UU. y China están desarrollando actualmente hipersónicos aire-aire, tierra-aire y misiles balísticos.

Puede ser que el salto cuántico que nos dio la tecnología furtiva sea lo que retrasó el desarrollo de aviones de combate tripulados altamente supersónicos e hipersónicos. Y, como potencial Todas las naciones amenazantes desarrollan y perfeccionan su propia tecnología sigilosa, anulando las ventajas que nos brindaba, por lo que comenzamos a buscar otras opciones como velocidad adicional para retener la ventaja táctica.

Comentarios

• Cierto, excepto que no es posible un avión furtivo Mach 6+, ya que será un emisor de infrarrojos masivo.
• No necesariamente

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

Algunas leyendas, dicen que hay algo pero no lo sabemos 🙂

Comentarios

• ¿Estás al tanto que existe el reabastecimiento de combustible aire-aire?
• @KorvinStarmast: Sí. ¿Sabe que el reabastecimiento de combustible aire-aire requiere que los aviones cisterna (también conocidos como objetivos grandes y gordos) se coloquen en lugares apropiados, o que acompañen a los combatientes, lo que limita la velocidad del ‘ del escuadrón a ¿el de su miembro más lento?
• @jamesqf Soy consciente de cómo se utilizan realmente los petroleros en la vida real. Lo he hecho. ¿Tú? Dónde colocar un camión cisterna es un arte. No hay necesidad de llevar sus tanqueros al espacio aéreo rojo … Por otro lado, toda esta discusión (combatientes mach 4) es discutible en la vida real.
• @KorvinStarmast: ¿Por qué el espacio aéreo rojo es un problema? más, ya que en realidad no hay más rojos, aparte de un par de islas y penínsulas que podrían perderse si parpadea en mach 4?
• @jamesqf rojo es un término genérico para enemigo / enemigo. También puede usar naranja.