Überschall, B58, XB70, B1,TU22, "Länge läuft"

Diskutiere Überschall, B58, XB70, B1,TU22, "Länge läuft" im Luftfahrtgrundlagen Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Von der Aerodynamik und Physik betrachtet. ( daß die Konzepte Bomber mit Mach 2+ aufgrund Lenkwaffen nicht funktionieren sollen ist mir bekannt )...

innwolf

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Von der Aerodynamik und Physik betrachtet. ( daß die Konzepte Bomber mit Mach 2+ aufgrund Lenkwaffen nicht funktionieren sollen ist mir bekannt ):

Die prinzipielle Frage im Zusammenhang mit Begleitjägern. Kann ein Flugzeug mit 150t bis 250t Startmasse in der Auslegungsflüghöhe weiter fliegen als ein Muster mit 15 bis 25t, bei jeweils gleicher optimaler Höhe und gleicher Überschallmarschgeschwindgkeit und ähnlichen Zuladungsverhältniss mit Waffen, Treibstoff und ELOKA?

Also nur von den aerodynamisch-physikalischen Gesetzen betrachtet, auf Wasser ist das so. Dort gibt es die Rumpfgeschwindigkeit die mit der Wurzel aus der Länge anwächst. Ein 280mSchlachtschiff kann nicht über 4000km von einem Torpedoboot verfolgt oder begleitet werden bei hoher Fahrt.
 

innwolf

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Dann denk dir doch 2200NM. Ändert nichts an der Luffahrtfrage. Übrigens, auch in der Luftfahrt werden für Reichweiten nicht Meilen oder Nautische Meilen sondern meist Kilometer angegeben.
 
Del Sönkos

Del Sönkos

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Dann denk dir doch 2200NM. Ändert nichts an der Luffahrtfrage. Übrigens, auch in der Luftfahrt werden für Reichweiten nicht Meilen oder Nautische Meilen sondern meist Kilometer angegeben.
Nun ja, die Aussage mag auf Segelflugzeuge und den russischen Luftraum zutreffen. Damit hast du vielleicht 5% aller weltweiten Flugbewegungen erfasst...

Ansonsten empfehle ich als Stichworte für die erste Selbstrecherche mal "
Breguet’sche Reichweitenformel" oder "Fuel Fraction".
Ich persönlich bin ja bei solchen technischen Fragen ein Fan davon, mich erstmal selbst grob aufzuschlauen und nicht den Eimer gleich mit Schwung auf den Boden auszukippen, so dass den andere erstmal wieder aufsammeln dürfen...
 

innwolf

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Hallo, die ist mir bekannt. Aber in der Formel steht eben nichts über die absolute Größe der Flugzeuge. Aerodynmische Güte und damit Gleitzahl, Triebwerkwirkungsgrad. Ebenso die Kostenfrage wollte ich vernachlässigen.

Eher die Frage kann ein Triebwerk mit 50kN ebenso effktiv und mit gleichem Leistungsgewicht gebaut werden wie eines mit 5kN. Und wird für gleiche Geschwindigkeiten die Aerodynamk für 250t Masse besser oder schlechter als für 25t Masse und gleichem Strukturanteil für gleiche g-Last?

Darüber schreibt der Herr Breguet auch nichts.

Ähnlich auch für Jets OHNE Überschallflug. Aktuelle Langstreckenmaschinen wie 777 oder A350 schaffen mit ca. 25% Treibstoffanteil beim Start Strecken um 12 000km, geht das auch für kleine Jets mit Zuladung ( inl. Piloten ) von 8 Personen auch? Zumindestens konstruktiv-aerodynamisch.
 
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alfisti

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...und warum das Ganze im Bilderforum?:confused1:
 
Schorsch

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Von der Aerodynamik und Physik betrachtet. ( daß die Konzepte Bomber mit Mach 2+ aufgrund Lenkwaffen nicht funktionieren sollen ist mir bekannt ):

Die prinzipielle Frage im Zusammenhang mit Begleitjägern. Kann ein Flugzeug mit 150t bis 250t Startmasse in der Auslegungsflüghöhe weiter fliegen als ein Muster mit 15 bis 25t, bei jeweils gleicher optimaler Höhe und gleicher Überschallmarschgeschwindgkeit und ähnlichen Zuladungsverhältniss mit Waffen, Treibstoff und ELOKA?

Also nur von den aerodynamisch-physikalischen Gesetzen betrachtet, auf Wasser ist das so. Dort gibt es die Rumpfgeschwindigkeit die mit der Wurzel aus der Länge anwächst. Ein 280mSchlachtschiff kann nicht über 4000km von einem Torpedoboot verfolgt oder begleitet werden bei hoher Fahrt.
Grundsätzlich ja, weil:
  • die Reynoldszahl größere Flugobjekte begünstigt
  • Antriebe und Systeme bei steigender Größe bessere spezifische Gewichte und Wirkungsgrade haben
  • zahlreiche Dinge nicht skalieren, ein Pilot wiegt immer das gleiche
  • das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen günstiger wird mit der Größe, ich kann also mehr Energie mitführen
  • die Nachteile, speziell das Strukturgewicht, bei Überschall nicht ganz so prügelt, da ich meist geringe Streckungen habe

Die Sache mit dem Schlachtschiff liegt aber auch eher an den obigen Faktoren, oder?
 
gero

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Hallo,

das "Länge läuft" bedeutet, daß bei gleicher Verdrängung und gleicher Antriebsleistung das schlankere (Verhältnis Länge zu Unterwasserquerschnitt) Schiff die höhere Geschwindigkeit erreicht. Und diese Regel gilt nur für Verdrängungsfahrt, die Gleit- und Tragflächenboote u.s.w. sind außen vor.

Ob / wie sich das auf Flugzeuge übertragen läßt? Immerhin sind die ja per Definition keine Verdränger, oder?

gero
 
Balu der Bär

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Dann denk dir doch 2200NM. Ändert nichts an der Luffahrtfrage. Übrigens, auch in der Luftfahrt werden für Reichweiten nicht Meilen oder Nautische Meilen sondern meist Kilometer angegeben.
Der war gut......
 

Ta152

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Da kleine Jäger (bei gleichem Technologiestand) immer schneller waren als Bomber würde ich einfach mal behaupten das es den "Länge läuft" bei Flugzeugen entweder gar nicht gibt, oder aber er erst bei irrelevanten Länge/Breitenverhältnissen ein Problem wird.
 
Schorsch

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Da kleine Jäger (bei gleichem Technologiestand) immer schneller waren als Bomber würde ich einfach mal behaupten das es den "Länge läuft" bei Flugzeugen entweder gar nicht gibt, oder aber er erst bei irrelevanten Länge/Breitenverhältnissen ein Problem wird.
Falsch vermutet.
Die kleinen Jäger hatten und haben idR eine "Dash Capability". Sie können kurzfristig Überschall fliegen. Die maximale Dauer ist wegen des absurd hohen Spritverbrauchs auf maximal 30min begrenzt, das aber auch nur unter besten Bedingungen. Überschallbomber sollten längere Strecken Überschall fliegen, die Anforderungen an die erzielbare spezifische Reichweite waren somit ganz andere und ganz andere Technologie vor allem im Anstriebsbereich notwendig.
Bei Überschall ist die Querschnittsfläche entscheidend.
Die besten spezifischen Reichweiten im Überschall hat wahrscheinlich die Concorde erreicht, und das wurde bis dato wahrscheinlich nicht übertroffen. Die seitdem umgesetzten militärischen Anwendungen hatten niemals ein derartig auf einen Punkt optimiertes Antriebssystem.
 
Balu der Bär

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Ich denke das die XB 70 in der Range die Nase vorne gehabt hätte, gegenüber der Concorde, wenn sie mit der Reisegeschwindigkeit der Concorde geflogen wäre.
 

innwolf

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Hallo, auch bei vergleichbaren Missionen? Die gleiche Nutzlast über ganze Strecke! "Gleiche Nutzlast" ist für mich Nutzlastmasse ( inkl. Passagierausrüstung Sitze, pantry, Toilette, Schlauchboote, Sauerstoffmasken, Stewards usw. ) im Verhältniss zur Treibstoffmasse. Bei der XB70 fiktiv operativ militärische ELOKA und Störkörperausrüstung als Nutzlast neben Bomben oder Lenkwaffen ebenfalls bewertet.

Ich nehme mal an daß Überschallflug streckenbezogen energetisch aufwendiger ist. Bei aktuellen Mittelstreckenjets 7000km, kommt für jeden Sitz ( komplett mit Gepäck, Küche, Passagier etwa 200kg ) Treibstoff zu Nutzlast etwa 1:1, bei Überschall ggf. 2:1.
 
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Balu der Bär

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Hallo, Satzzeichen und Absätze tragen massgeblich zur Lesbarkeit bei.

Hallo, auch bei vergleichbaren Missionen?
Schwer die Missionen zu vergleichen weil die eine Maschine ein kommerzielles Passagierflugzeug ist, die andere ein strategischer Bomber
Die gleiche Nutzlast über ganze Strecke!
Die Concorde hatte eine maximale Zuladung von knapp über 13 Tonnen, die XB 70 wurde für eine Zuladung von 27 Tonnen ausgelegt. Um also die XB70 die gleiche Payload tragen zu lassen , bleiben wir 14 Tonnen unterhalb ihrer Kapazität
"Gleiche Nutzlast" ist für mich Nutzlastmasse ( inkl. Passagierausrüstung Sitze, pantry, Toilette, Schlauchboote, Sauerstoffmasken, Stewards usw. ) im Verhältniss zur Treibstoffmasse.
Stewards und dergelichen zählen nicht zur Nutzlast sie sind im Zero Fuel Weight mit drin.
Bei der XB70 fiktiv operativ militärische ELOKA und Störkörperausrüstung als Nutzlast neben Bomben oder Lenkwaffen ebenfalls bewertet.
Siehe oben.

Die Effizienz der XB 70 ist sicherlich schlechter als die der Concorde, doch hier ging es um die supersonische Reichweite. Die Concorde konnte 97 Tonnen Block fuel tanken und ist vom MZFW bereits über dem MTOW wenn sie voll beladen und voll betankt ist.

Rechnen wir mal ein bisschen für die Concorde:

MZFW 92080 kgs
OEM 78700 kgs
max payload 13380

MZFW + max Fuel = 92080+ 95680 = 187760 kgs
Und schwupps sind wir oberhalb des Max Taxi Weights das bei 186 880 kgs lag.

Also gut, bei vollen Tanks können wir demnach nunmehr noch 12050 kgs an Zuladung mitnehmen.
Das MTOW der Concorde lag bei 185000 kgs. Das heisst man muss beim Taxi erst mal 1680 kg Sprit verbrauchen um überhaupt abheben zu können.

Die XB 70 hatte ein OEM von 115000 kgs. Rechne ich da die 12050 kgs an Payload drauf komme ich auf ein ZFW von 127050 kgs.
Das MTOW lag bei 242 500 kgs. Ergo bleiben 115450 kg zum Tanken. Erlaubt mir also ein Block Fuel von 115 450 kg.
Die Reichweite der XB 70 ist angeben bei 4288 NM bei der der Reiseflug mit Mach 3, 0 angenommen wurde.
Die der Concorde lag bei 3900 NM.

Bei gleichen Bedingungen angenommen, als Mach 2,0 ( also eine Geschwindigkeit bei der die XB 70 sich nicht mal anstrengen musste) kommt die XB 70 also deutlich weiter, weil die Triebwerke bei diesen Geschwindigkeiten nicht den Verbrauch haben werden wie bei Mach 3,0.....
 

innwolf

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Mich interessiert die aerodynamische und triebwerkmäßige Güte.

96t Sprit bei der Concorde und 12050kg Zuladung. Ich rechne noch 15 t der Passagierausrüstung inkl. Strukturmehrgewicht für Fenster, Schlauchboote, Passagier-Sauerstoff und größere Druckkkabine noch dazu.

Das ergibt mit 96t Sprit 27t "Nutzlast" 3500NM Reichweite, pro Kilogramm Nutzlast ca. 3,5kg Treibstoff.

XB70 mit 27t Nutzlast, ich nehme mal an mit mindestens 6t sind auch militärische "Spezialitäten", z.B. Schleudersitze, Radargeräte, Warnsysteme usw., noch verbaut. Daher Zelle und Triebwerk können 33t als "Nutzlast" tragen, wieweit mit mach2 und dann 115t Sprit? Mit Mach 3 weiter?
 
Thema:

Überschall, B58, XB70, B1,TU22, "Länge läuft"

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