Por que não há aviões de combate Mach 4+?

Os caças de hoje são projetados com uma velocidade máxima em torno de mach 2 (a velocidade máxima é geralmente calculada sem emport e 50% do combustível, a velocidade máxima operacional é bem menor). Eles mantêm essa capacidade de passar Mach 1 apenas para poder responder rápido o suficiente para interceptar / missões de policiamento aéreo.

Os países não projetam caças muito rápidos (e aviões em geral) porque:

1. É extremamente difícil de conseguir.
2. Não dá nenhuma vantagem.
3. Não tem mais uso.

No período da guerra fria, radares e SAMs não eram muito sofisticados ainda assim, eles não viram muito longe e os mísseis Terra-Ar não foram capazes de chegar muito alto. Portanto, para proteger seu espaço aéreo de intrusos / bombardeiros inimigos em potencial, os países estavam contando com aeronaves interceptadoras, um jato rápido capaz de alcançar o alvo antes que ele atinja seu objetivo. Nesse momento, ir muito rápido, muito alto era uma vantagem: os SAMs não eram ameaçadores. Os EUA fizeram um avião de reconhecimento muito bem-sucedido, explorando isso: o SR-71 Blackbird (velocidade máxima: mach 3.3). Muitos mísseis foram disparados contra o SR-71, nenhum atingiu seu alvo.

A velocidade foi usada para interceptar e reconhecer / inteligência.

Mas os radares e SAMs melhoraram, conseguindo mais alcance, tornando-se capaz de ameaçar aviões muito rápidos. Além disso, as imagens de satélite ficaram cada vez melhores. A necessidade de interceptores muito rápidos diminuiu conforme o alcance do radar aumentou, e a necessidade de aeronaves de reconhecimento muito rápidas diminuiu conforme as imagens de satélite ficaram melhores.

Agora, por que ir muito rápido não dá nenhuma vantagem a um caça? Porque você não pode virar. O que se deve ter em mente é a força G: force a mesma taxa de giro, quanto mais rápido você vai, mais g você precisa tomar. E um humano pode sustentar uma quantidade muito limitada de g. Isso significa que um avião indo a Mach 4 dificilmente será capaz de virar sem escurecer seu piloto. E se você não puder “virar”, não vai escapar dos mísseis inimigos, tornando inútil o pouco mais de alcance ganho com os mísseis.

E há o desafio técnico, lidar com o menor arrasto possível ( isso significa nenhum míssil / bomba / combustível sob as asas), calor, deformação da fuselagem e desgaste … para uma vantagem que não existe mais.

Apesar de tudo isso, suspeita-se que os EUA estejam trabalhando nisso uma aeronave Mach 6+, provavelmente sem piloto.

(Lembre-se de que simplifiquei muitas coisas para não tornar este post muito complexo)

Comentários

• @Koyovis muito obrigado pela edição, vai dar mais atenção ao seu negócio.
• É ‘ um pouco questionável se um interceptor é um lutador.
• @ user3528438 Geralmente uma diferença é feita (ou foi feita antes da área de caça multiuso) entre interceptores e caças de superioridade aérea, um carrega alguns mísseis e vai rápido, o outro carrega muitos mísseis e é muito manobrável.
• E um drone pilotado remotamente? Eles não têm as mesmas limitações de força G das aeronaves pilotadas.
• @Demi Na verdade, com um drone você elimina a limitação G humana (que está entre 7 e 9), mas a limitação G estrutural é imediatamente depois. Hoje, a maioria dos caças está limitada a 9G para preservar a estrutura da ‘ da aeronave, com opção de ir para 11 ou 13 em caso de emergência (o que tornará a inspeção completa da aeronave obrigatória após o pouso para fazer certeza de que nada foi danificado). TLDR: você pode puxar um pouco mais de g com um drone, mas não muito.

O o sucessor planejado do SR-71 deveria atingir Mach 4 a 5, mas nunca foi concluído devido aos custos projetados equivalentes a quase 20 bilhões em dólares de hoje.

Mas aquela era uma plataforma de reconhecimento. Um lutador tem que fazer mais do que voar rápido e tirar fotos bonitas.

Agilidade estaria em primeiro lugar nesta lista: O a taxa de curva de um avião Mach 5 o deixaria completar um círculo completo em cerca de 800 segundos, ou seja, quase um quarto de hora, apenas para um único círculo. Se você quiser virar mais rápido, é melhor desacelerar , completar sua curva e acelerar novamente.

( NASA ) A A curva Mach 4+ precisa de muito terreno, o SR-71 costumava cruzar vários países menores para executar um 180.

Contato visual é outro requisito nos conflitos confusos de hoje. Para evitar danos colaterais (e situações políticas embaraçosas), muitas vezes é exigido que os pilotos identifiquem visualmente um alvo antes de abrir fogo. Experimente isso em Mach 4! Armas isolantes não serão úteis nesta situação e a velocidade máxima será irrelevante.

Tamanho pequeno pode ser uma surpresa, mas as aeronaves mais rápidas tendem a ser maiores e mais pesadas também. Isso os tornará muito mais caros e menos serão adquiridos. Os materiais especiais necessários para o envelope de voo extremo também os tornam intensivos em manutenção. Isso os tornará ativos de alto valor que não podem ser arriscados em combate. No final, a luta será feita pelas plataformas menores, mais numerosas e menos caras . Por que então financiar uma diva tão cara em primeiro lugar?

Altitude operacional : Se você olhar para o envelope do SR-71 , você notará que as velocidades de voo acima de Mach 3 exigiam que ele subisse acima de 65.000 pés. Só então a densidade do ar é baixa o suficiente para baixar arraste o suficiente para um vôo Mach 3 prolongado. Um projeto de Mach 4 precisaria subir a 90.000 pés para cumprir sua velocidade de projeto. Em que altitude estará o adversário?

Além das outras respostas: em alta velocidade, a aeronave é aquecida por compressão de ar. Em Mach 2.2, as temperaturas da pele tornam-se tão altas que você não pode mais usar o alumínio com segurança, você tem que mudar para aço ou titânio, ambos caros de fabricar. O SR-71 foi construído em titânio. Ele também vazou como uma peneira enquanto no solo, a expansão do calor em velocidade selou esses vazamentos. O SR-71 teve que usar um combustível especial para torná-lo um risco aceitável.

Em Mach 4, esse problema piora novamente, e você pode ter usar resfriamento ativo ou proteção contra calor frágil para evitar que sua fuselagem derreta.

Provavelmente, a melhor resposta a esta pergunta é que, até este ponto, realmente não havia necessidade de construir caças capazes dessas velocidades para conter as forças aéreas de nações amigas.

Antes de meados para o final dos anos 1970, a USAF estava fazendo discretamente preparativos a pedido de vários OEMs de aeronaves para fazer a transição de aeronaves tripuladas em mísseis de alta velocidade para usos estratégicos e táticos, dado o tremendo As punições tanto dos Estados Unidos quanto do poder aéreo ocidental moderno sofreram contra os mísseis soviéticos guiados por radar em conflitos como o Vietnã e Yom Kippur. Os custos associados ao desenvolvimento de uma aeronave tripulada de alta velocidade que pudesse escapar dessas ameaças eram proibitivos quando comparados com os custos de desenvolvimento de um míssil descartável para combatê-la ou qualquer ameaça futura, daí as razões pelas quais o XB-70, entre outros programas, foram cancelados. No entanto, com o advento da tecnologia stealth no final dos anos 1970 e 1980, a ameaça do radar foi efetivamente anulada e os detalhes exatos de como construir aeronaves stealth eficazes permaneceram fora das mãos do adversário nos últimos 20 anos, dando-nos uma vantagem tática sobre as plataformas existentes e tornar o gasto do tesouro nacional em uma plataforma tripulada de alta velocidade um ponto discutível.

Mas isso não quer dizer que as aeronaves de alta velocidade estão mortas. A Lockheed Skunk Works está desenvolvendo atualmente uma nova aeronave de reconhecimento não tripulada, apelidado de SR-72, capaz de Mach 6+, usando um motor de ciclo combinado. Aeronaves hipersônicas têm sido propostas ao longo dos anos para entrega de tropas ou munições e há boas evidências de que os EUA e a China estão atualmente desenvolvendo hipersônico ar-ar, superfície para o ar e mísseis balísticos.

Pode ser que o salto quântico que a tecnologia furtiva nos deu seja o que atrasou o desenvolvimento de aeronaves de combate tripuladas supersônicas e hipersônicas. E, como potenti Todas as nações ameaçadoras desenvolvem e aperfeiçoam sua própria tecnologia stealth, anulando as vantagens que ela nos deu, que começamos a buscar outras opções como velocidade adicional para manter a vantagem tática.

Comentários

• Verdadeiro, exceto que uma aeronave furtiva Mach 6+ não é possível, pois será um grande emissor de infravermelho.
• Não necessariamente

Consumo de combustível e alcance de combate. Indo para mach 4 seria um problema para o consumo de combustível.

Algumas lendas dizem algo que existe, mas nós não sabemos 🙂

Comentários

• Você sabe que existe reabastecimento aéreo?
• @KorvinStarmast: Sim. Você está ciente de que o reabastecimento aéreo exige que os tanques aéreos (também conhecidos como alvos grandes e gordos) sejam posicionados em locais apropriados ou que acompanhem os caças, limitando assim a velocidade ‘ do esquadrão para o de seu membro mais lento?
• @jamesqf Estou ciente de como os tankers são usados IRL. Ter feito isso. Vocês? Onde você posiciona um petroleiro é uma arte. Não há necessidade de colocar seus Tankers no espaço aéreo vermelho … Por outro lado, toda essa discussão (mach 4 fighters) é discutível IRL.
• @KorvinStarmast: Por que o espaço aéreo vermelho é um problema mais, já que realmente não há mais vermelhos, além de algumas ilhas e penínsulas que poderiam ser perdidas se você piscar em mach 4?
• @jamesqf red é um termo genérico para inimigo / inimigo. Você também pode usar laranja.