coffin-corner, maximale Flufhöhe von Jets.

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innwolf

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Hallo,
ich sah den Film am Sonntag "Der Stoff aus dem die Helden sind", darin war auch ein Flug mit der F104 gezeigt der mit Trudeln in großer Höhe endete.
Dabei komme ich zu der Frage ob solche Hochleitungsjets mit Schüben/Masse im Bereich 1:1 eine Höhe über der "coffinncorner" erreichen können, eine Höhe die im Horizontalflug aber NICHT fliegbar wäre.

Überlegung, mit Vollschub und einem Steigflugwinkel von 60° wird 86% ( sinus 60° ) der Gravitation vom Triebwerk kompensiert, der Flügel muß nur entsprechend 50% der Masse an Auftrieb liefern.

Also weniger Anstellwinkel als im Horizontalflug, also noch weit weg vom Strömungsabriß.

Ende des Steigflug müßte mit -0,5g bis -1g direkt in den Sinkflug übergehen, Auftrieb gegen den ballistischen Fall in der großen Höhe durch Widerstand ersetzen, also fast senkrecht nach unten, weit unten abfangen...,
 

jackrabbit

Space Cadet
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Hallo,

Hallo,
iDabei komme ich zu der Frage ob solche Hochleitungsjets mit Schüben/Masse im Bereich 1:1 eine Höhe über der "coffinncorner" erreichen können, eine Höhe die im Horizontalflug aber NICHT fliegbar wäre.
ja, es wird dabei in einer ballistischen Flugbahn geflogen.
Der Höhenrekord einer MiG-25 (ggf. einer experimentellen Version) liegt bei 37,650 km Höhe.
Mikojan-Gurewitsch MiG-25 – Wikipedia

Grüsse
 

Sens

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Da geht es nicht um installierten Schub/Masse, die in großen Höhen niemals 1:1 erreicht, es sei denn es wäre ein Raketentriebwerk, sondern Schub+kinetische Energie/Masse. In der ballistischen Phase ist das Flugzeug kaum Steuerbar und kann beim Übergang aus oder in die aerodynamische Zone ins Trudeln geraten samt den damit auftretenden G-Kräften.
 
HoHun

HoHun

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Moin!

Dabei komme ich zu der Frage ob solche Hochleitungsjets mit Schüben/Masse im Bereich 1:1 eine Höhe über der "coffinncorner" erreichen können, eine Höhe die im Horizontalflug aber NICHT fliegbar wäre.
Ja, und das Verhältnis Schub zu Gewicht spielt nicht einmal so die große Rolle. (Nahe der Gipfelhöhe ist der verfügbare Schub ohnehin sehr viel geringer als der Nennschub.)

In erster Annäherung wird kinetische Energie in potentielle Energie umgesetzt. Nimm an, ein Düsenjäger fliegt mit 2400 km/h auf 12 km Höhe. Er zieht dann hoch in einen senkrechten Steigflug. Der erhöhte Luftwiderstand während des Manövers koste ihn so viel Energie, wie sein Triebwerk während des gesamten Manövers nachliefert. (Das ist natürlich eine grobe Vereinfachung, aber gucken wir mal, wohin uns das führt :-)

Die Rechnung:

E_kin = 1/2 * m * v^2, Delta_E_pot = m * g * Delta_h

=> Delta_h = 1/2 * v^2 / g = 22,7 km.

Der Düsenjäger kann seine Flughöhe von 12 km um also 22,7 km erhöhen, indem er im wesentlichen nur seinen Schwung ausnutzt.

Das sind also rechnerische 34,7 km ... paßt ganz gut zu den 37,65 km, die Jackrabbit für den MiG-25-Rekord genannt hat.

Da meine Ausgangssituation sich an der Leistung einer Phantom orientieren und die Rekord-MiG wahrscheinlich höher und schneller angefangen hat, ist die grobe Vereinfachung "Triebwerksleistung kompensiert Energieverlust im Manöver" wahrscheinlich zu optimistisch. Andererseits könnte ich mir vorstellen, daß die MiG-25 aus Sicherheitsgründen eher flacher als "genau senkrecht" gestiegen ist, was größere Verluste durch den Luftwiderstand bedeutet und die erreichbare Höhe wieder etwas reduziert.

Insgesamt also eine halbwegs brauchbare Annäherung.

Tschüs!

Henning (HoHun)
 

innwolf

Space Cadet
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Hallo,
danke für die Antworten. so wie ich das lese gilt ja auch beim ballistischen Aufstieg mit Geschwindigkeitsabnahme daß eben mit einem Anstellwinkel UNTER dem für eine konstanten Horizontalflug geflogen werden kann. Der erste Parameter der coffincorner damit erledigt ist, bleibt nur noch die Frage der Aeroelastisität oder Flattern. Da aber der ballistische Aufstieg mit deutlichen Fahrtabbau geschieht dürfte die Spitzenhöhe weiter unterhalb kritischer Fahrt erreicht werden. Demnach müßte die ballistische Flugphase nach der Anstellwinkelanzeige geflogen werden.

Gruß
 
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