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

[alois]

Hätte es bei der XB-70 einen Unterschied in der Reichweite gegeben ob mit Mach 2 oder Mach 3? Immerhin war sie auf Mach 3 optimiert.

 

[Doppelnik]

über die Verhältnisse bei Überschallflug kann ich nichts sagen, aber zwischen Schiffen und Flugzeugen gibt es einen entscheidenden Unterschied in der Art wie der Auftrieb erzeugt wird und wie sich dies auf den Widerstand auswirkt.

Wenn ich bei einem langsamen Unterschallflugzeug (ich lass den Macheinfluss mal außen vor) die Länge bei gleichen Proportionen verdoppele und das Gewicht verachtfache (gleiche Dichte), dann hätte ich bei gleicher Geschwindigkeit (ohne Auftrieb und damit verbundenen Widerstand) die 8 fache Masse mit der 4 fachen Stirnfläche und 4-fachen Widerstand. Ich würde also spezifisch die Hälfte einsparen. Die Rechnung geht, anders als bei Schiffen, nicht auf, da mir in diesem Fall nur die doppelte Flügelgröße für das 8-fache Gewicht zur Verfügung steht, für den notwendigen Auftrieb muss das größere Flugzeug Wurzel 2 mal so schnell fliegen, um die notwendige doppelte spezifische Tragflächenbelastung zu erreichen. Mit der Geschwindigkeitssteigerung verdoppelt sich allerdings nicht nur der Auftrieb, sondern auch der Widerstand, damit sind beide FLugzeuge dann wieder gleich effizient, aber unterschiedlich schnell.

Bei Schiffen ist der Auftrieb (keine Boote) nicht geschwindikeitsabhängig, dort bewirkt eine Verdoppelung der Länge eine Halbierung des spezifischen Widerstands.

Bei Überschall spielt der induzierte Widerstand wahrscheinlich keine so große Rolle mehr, dafür aber die Stoßwellen. Ich vermute, beim Überschallflug wirkt sich eine größere Größe erheblich günstiger aus, als im Unterschallbereich

Dominik

 

[Balu der Bär]

Hätte es bei der XB-70 einen Unterschied in der Reichweite gegeben ob mit Mach 2 oder Mach 3? Immerhin war sie auf Mach 3 optimiert.

Nun sie würde zumindest die Triebwerke nicht so viel Treibstoff verbrauchen lassen.

 

[innwolf]

Hallo,
die Frage auch anders für Unterschall betrachtet:

Gleiche Geschwindigkeit, z.B. um ca. 900km/h, welche Muster kommen am weitesten wenn Sprit und Zuladung 1:1 sind, von kleinem Cessna-Jet bis AN225?

Auch interssant bei A340/A380 gegen 777/ A330. Vier kleinere Triebwerke die im Reiseflug relativ höher ausgelastet sind, beim 2 Strahler wegen der Sicherheit gegen Treibwerksausfall im Reiseflug mehr gedrosselt sind.

 

[Schorsch]

Die XB-70 war bei weitem nicht fertig entwickelt. Die Concorde hat ein halbes Jahrzehnt gebraucht von Erstflug bis Einsatzreife, das wäre bei der XB-70 nicht viel anders gewesen. Die Concorde war aerodynamisch auch deutlich weiter (siehe Tragflächenform), die XB-70 doch etwa grobschlächtig.

 

[Balu der Bär]

Die XB-70 war bei weitem nicht fertig entwickelt. Die Concorde hat ein halbes Jahrzehnt gebraucht von Erstflug bis Einsatzreife, das wäre bei der XB-70 nicht viel anders gewesen. Die Concorde war aerodynamisch auch deutlich weiter (siehe Tragflächenform), die XB-70 doch etwa grobschlächtig.

Aerodynamisch war die XB 70 weiter, denn diese reitete bei Mach 3 auf ihrer eigenen Schockwelle....auch halfen die schwenkbaren Ende der Tragflächen die man bei Überschall nach unten schwenkte. Nur die TSR 2 nutzte noch ein ähnliches Konzept.

Zudem war das Programm extremst geschwächt worden durch den Absturz bei dem Fotoflug. Nach Aussagen von einigen Mitarbeitern des Projekts, die ich im USAF Museum kennenlernen durfte anlässlich des Umzugs der XB 70 in die neue Halle, war die abgestürzte AV-2 das bei weitem bessere Flugzeug als das erste, welches auf Mach 2.55 limitiert war welches eine fast vollständig neue Tragflache hatte.

Die Technik und die Aerodynamik war ihrer Zeit weit voraus. Und mit der ersten XB 70 hatte man seiner Zeit die meisten Daten für das SST erflogen.

 

[alois]

Hätte das Reiten auf der eigenen Schockwelle nicht Sprit gespart? Dieses Reiten funktionierte anscheinend nur bei Mach 3 aber nicht Mach 2, von daher wäre es doch egal gewesen ob mit Mach 2 oder 3, das hätte an der Reichweite wohl kaum was verändert.

 

[Schorsch]

Aerodynamisch war die XB 70 weiter, denn diese reitete bei Mach 3 auf ihrer eigenen Schockwelle....auch halfen die schwenkbaren Ende der Tragflächen die man bei Überschall nach unten schwenkte. Nur die TSR 2 nutzte noch ein ähnliches Konzept.

Zudem war das Programm extremst geschwächt worden durch den Absturz bei dem Fotoflug. Nach Aussagen von einigen Mitarbeitern des Projekts, die ich im USAF Museum kennenlernen durfte anlässlich des Umzugs der XB 70 in die neue Halle, war die abgestürzte AV-2 das bei weitem bessere Flugzeug als das erste, welches auf Mach 2.55 limitiert war welches eine fast vollständig neue Tragflache hatte.

Die Technik und die Aerodynamik war ihrer Zeit weit voraus. Und mit der ersten XB 70 hatte man seiner Zeit die meisten Daten für das SST erflogen.

Ja, das ist die Heldengeschichte, die man überall nachlesen kann. Im Museum der USAF wird man selbstverständlich nichts anderes erzählen. Alles toll, "ahead of its time", und das übliche Gewäsch.
Schaut man etwas genauer hin und versucht die Technologie jener Tage zu verstehen, dann wird schnell klar, warum McNamara die XB-70 gestrichen hat. Die Technologie war weitgehend unerprobt und um das ganze überhaupt halbwegs hinzukriegen, musste man viel Neuland betreten & Kompromisse eingehen. Das alles zu einer operativen Reife zu bringen hätte bummelig ein Jahrzehnt gekostet. Dieses "Reiten auf der Schockwelle", ach ja, das man das Flugzeug an den Machkegel anpasst ist seinerzeit natürlich sensationell gewesen, wenig später Stand der Technik. Aerodynamisch ist Mach 3.1 übrigens weniger ein Problem als Mach 1.3.
Steuerung, Antrieb und Systeme haben bei der B-58 ewig lange benötigt bis zu Reife, selbst die aller Kritik erhabene A-12/YF-12/SR-71 hatte einige Schwachpunkte und war eine "Hangar Queen" erster Güte.
[Die abgewinkelten Flächenspitzen der XB-70 dienten übrigens in erster Linie der lateralen Stabilität, gleiches (in geringerem Maße) galt für TSR.2 und F-4].

Wie gesagt, das konsequenteste und sauberste Überschallflugzeug war die Concorde. Als ziviles Flugzeug konnte man da natürlich auch sauberer Punkt-optimieren. Trotzdem waren Start- und Landeleistungen sicherlich besser als alles, was eine XB-70 jemals zurande gebracht hätte.

 

[Balu der Bär]

Wie gesagt, das konsequenteste und sauberste Überschallflugzeug war die Concorde. Als ziviles Flugzeug konnte man da natürlich auch sauberer Punkt-optimieren. Trotzdem waren Start- und Landeleistungen sicherlich besser als alles, was eine XB-70 jemals zurande gebracht hätte.

Selbstverständlich war das ja auch schon durch den Entwicklungszeitpunkt. Nur war die XB70 eben ein Miltärflugzeug und ich habe ja oben geschrieben dass die Concorde auch weitaus effizienter war.

Nur vergisst man dass man dass nachder Indienststellung der Concorde auch die Concorde A projektiert wurde, die tiefgreifende Verbesserungen gehabt hätte um das Muster erst wirtschaftlich interessant zu machen. Wäre jedoch 6 Tonnen schwerer geworden und hätte bei erweiterten Tankvolumen und besseren Antrieben auch nur 400 Nm weiter gekommen. Und man darf auch nicht die immensen Kosten ausser acht lassen die das Programm verursachte. Und wäre die B- Version gekommen, würden mehr Concordes geflogen sein, denn dann wären andere Sektoren möglich gewesen als hauptsächlich transatlantische.

Hier ging es ja auch um die Reichweite.

Der Herr mit dem ich sprach, war seinerzeit als Test- und Telemetrie Ingenieur tätig ( er starb vor 6 Jahren hoch betagt) und kam ursprünglich vom XF 108 Projekt.
Und er meinte, dass die grössten Probleme mit der XB 70 mit dem ersten Prototypen ( der AV 1) auftraten, mit Ablösungen von Rumpfteilen ( deswegen hatte man bei dene die Mne auf 2.55 festgelegt. Die zweite lief nach seiner Aussage viel besser und ging auch schon viel leichter durch die Mauer.

Und man darf die Zeit auch nicht vergessen, wann da alles stattfand.Das Ding wurde projektiert, da hatte die USAF noch nicht mal ihren ersten Überschalljäger ( die 104 ) eingeführt....fast kein Computer, fast alles mit Rechenschieber, alles von Hand gezeichnet......
Dann die begleitende Entwicklung der Treibstoffe war auch sehr interessant, letztendlich verwendete man JP-6 bei der XB 70. Die XB 70 wurde ja auch, nachdem die Politik das Programm umschrieb zum reinen Forschungsprogramm.
Darauf hätte alleine bei den Triebwerken das GE 4 aufgebaut und die Boeing 2707. Letztendlich wäre ohne die TSR 2 auch die Concorde nicht in dieser Form möglich gewesen.

 

[Ta152]

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Zudem war das Programm extremst geschwächt worden durch den Absturz bei dem Fotoflug. Nach Aussagen von einigen Mitarbeitern des Projekts, die ich im USAF Museum kennenlernen durfte anlässlich des Umzugs der XB 70 in die neue Halle, war die abgestürzte AV-2 das bei weitem bessere Flugzeug als das erste, welches auf Mach 2.55 limitiert war welches eine fast vollständig neue Tragflache hatte.
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Das Projekt B-70 wurde 1961 gestoppt, der Unfall war 1966. Das XB-70 Projekt köchelte nur noch auf niedrigem Niveau als Experimentalflugzeug herum.

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Und man darf die Zeit auch nicht vergessen, wann da alles stattfand.Das Ding wurde projektiert, da hatte die USAF noch nicht mal ihren ersten Überschalljäger ( die 104 ) eingeführt....fast kein Computer, fast alles mit Rechenschieber, alles von Hand gezeichnet......
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Erster überschalljäger der USAF war die F-100, 1954 in Dienst gestellt. Das gleiche Jahr in dem die Entwicklung der XB-70 begann.

 

[Balu der Bär]

Das Projekt B-70 wurde 1961 gestoppt, der Unfall war 1966. Das XB-70 Projekt köchelte nur noch auf niedrigem Niveau als Experimentalflugzeug herum.

Stimmt, wenn man aber die Mittel sieht die das Forschungsprogramm begleiteten, ist köcheln nicht mein Wort der Wahl

Erster überschalljäger der USAF war die F-100, 1954 in Dienst gestellt. Das gleiche Jahr in dem die Entwicklung der XB-70 begann.

Also gut ich verbessere mich, der erste Mach 2 Jäger......

 

[innwolf]

Hallo,
Projekte, Planungen, Strategie..., ab wann war es denn für Briten, USA und auch UdSSR absehbar daß gegen Mach3-Bomber geeignete Lenkwaffen eher einsatzreif sein werden als die Bomber? Das Konzept damit wohl obsolet wurde?

Gruß

 

[alois]

Der neue Treibstoff wäre mit neuen Triebwerken zusammen gekommen. Beides wurde nicht realisiert. Die USA haben viel Geld in Produktionsanlagen eines Bortreibstoffes gesteckt, viel zu vorschnell, denn bei der Entwicklung zeigten sich unlösbare Probleme. Das neue Triebwerk wurde nicht hergestellt und die XB-70 bekam konventionelle Triebwerke. Sie wurde auch nicht wegen der Technik gestoppt, sondern weil das Konzept veraltet war. 1959 ging die erste Atlas Basis in Bereitschaft und die Technik der ICBM war somit ausgereift und das Konzept der B-70 obsolete. Im November 1960 ging die USS Georg Washington mit Polaris I erstmals auf Patrouille. Im Februar 1961 hob die erste Minuteman ab, womit die ICBM Technik noch weiter kam, das gleiche Jahr der Einstellung des XB-70 Projektes. Als Tiefflieger war sie unbrauchbar und eh zu teuer und technisch sowieso überqualifiziert. Sie war aber das Maximum was die Technik der 50er Jahre geboten hatte, ein Formel I Auto der Lüfte, das nur zu einem Zweck zu gebrauchen war. Sie wäre auch als konventioneller Bomber viel zu überqualifiziert gewesen.

 

[jackrabbit]

Hallo,

Das Konzept damit wohl obsolet wurde?

kann man so nicht sehen.
Es gab ja beim Wettrüsten nicht nur den atomaren Overkill sondern auch das „Totrüsten“,
bei dem man den Gegner zu hohen finanziellen Ausgaben für die Landesverteidigung gezwungen hat.
Hier war die Sowjetunion in Bezug auf die Luftverteidigung durch die langen Grenzen im Nachteil.

Grüsse

 

[Schorsch]

Und man darf die Zeit auch nicht vergessen, wann da alles stattfand.Das Ding wurde projektiert, da hatte die USAF noch nicht mal ihren ersten Überschalljäger ( die 104 ) eingeführt....fast kein Computer, fast alles mit Rechenschieber, alles von Hand gezeichnet......

Ja, das stimmt. Und die meisten Projekte kommen eben aus dieser Zeit. Über Mach 1 zu hopsen stellte sich ja als vergleichsweise einfach heraus. Schon die F-104 war als Überschallflieger relativ effizient (man hatte ja auch alles für Unterschall weitgehend weg gelassen). Was dann eigentlich alle Projekte verfolgte: die Erhöhung der spezifischen Reichweite war enorm schwierig. Schon eine F-104 hatte die niedrigen Früchte geerntet, und die anderen hingen verdammt hoch.
Optimierung des Antriebssystems für akzeptable SFC im Reiseflug, sehr parameteranfällig (siehe Unstart-Probleme bei SR-71, Concorde, B-58) und hoher Systemaufwand (Flugdatenrechner erforderlich).
Low Speed Aerodynamik: wurde bei den militärischen Anwendungen einfach mal ignoriert, und ist extrem kompliziert. Die SR-71 ist ja prinzipiell immer weit unterhalb des MTOW gestartet und hat anschließend aufgetankt.
Center of Gravity Management: ein stabiles Flugzeug ist doof für Überschall. Auch hier wird aufwendige Systemtechnik benötigt, und ohne Rechner bringt das alles keinen Spaß. Zivil zugelassen bekommt das sowieso nie im Leben.
Man schaue sich mal die Verlustquoten von B-58 und A-12/SR-71 an. Irgendwo da wäre wohl auch die B-70 angekommen, und ich würde eher Richtung B-58 tendieren (~20%).

Wäre jedoch 6 Tonnen schwerer geworden und hätte bei erweiterten Tankvolumen und besseren Antrieben auch nur 400 Nm weiter gekommen.

Das Problem bei der Concorde war gar nicht so sehr die Gleitzahl im Überschall. Es war die extrem bescheidene Flugleistung bei 250kts im Holding. Dieses musste aber berücksichtigt werden (zivile Zulassung). Hier ergaben sich erhebliche Potentiale.

Schaut man sich Berichte über die Zeit an, dann sieht man, wie im Laufe der 60er Jahre der überschallschnelle Stern rapide am Sinken war. Ich denke mit heutiger Technologie könnte man eine 4000nm-Concorde etwa in A320-Größe bauen (also 120-150 Pax). Eigentlich gibt es nichts, was das Basisdesign der Concorde schlagartig besser macht, vielmehr ist eine Kombination aus besserer Regelung, besserer Low-Speed Performance und etwas besseren Antrieb.

 

[innwolf]

Hallo,
................
Hier war die Sowjetunion in Bezug auf die Luftverteidigung durch die langen Grenzen im Nachteil.
.............................
Grüsse

Da war die UdSSR mit den Vertragsstaaten von Warschau total auf allen Gebieten unterlegen.
Die Vertragsstaaten plus UdSSR max. 200 Mio Menschen in hochqualifizierten Volkswirtschaften.
( Russen produzierten in Ulan Ude Hubschrauber, was gab an higtech-Industrie nenenswert mit der Regionalbevölkerung is in Turkmenistan, Kirkisien Usbekistan, in der Masse von Bulgarien, Slowakei und Rumänien? Doch wohl nur in Russland, Ukraine, Beloussia, DDR, Tscheichien und ncoh etwas in Polen und Ungarn ).

( böse formuliert, wieviele Balkanzigeuner waren Konstrukteure im Maschinenbau, Elektroniker, Statiker, qualifizierte Schweißer für Chemieanlagen, Walzer Formstahl usw. )

Die Welt der NATO mit Japan, Taiwan und Südkorea hatte eher um 900 Mio Menschen in Hochleistungsvolkswirtschaften.

Man muß eher noch staunen was die alles schafften ohne zu verhungern, von wegen ineffektive Planwirtschaft.

 

[Ta152]

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Die Welt der NATO mit Japan, Taiwan und Südkorea hatte eher um 900 Mio Menschen in Hochleistungsvolkswirtschaften.

Man muß eher noch staunen was die alles schafften ohne zu verhungern, von wegen ineffektive Planwirtschaft.

Der unterschied wurde aber immer größer. 1950 war er viel kleiner als 1985. Im "Westen" hat man es durch den Kpitalismus eben geschafft das schlecht entwickelte Gegenden auch zu Wirtschaftlich leistungsstarken Gegenden wurde.

 

[alois]

Die SR-71 ist ja prinzipiell immer weit unterhalb des MTOW gestartet und hat anschließend aufgetankt.

Nicht nur die SR-71. Auch die B-58 wurde erst nach dem Start so richtig voll getankt, weil die MTOW niedriger war, als das was im Tank passte. An der Maschine sieht man schon wie man das Ding auf ihre Rolle hin optimiert hat, dass für alle anderen Aspekte keine Reserven mehr waren. So ähnlich war es mit XB-70 ja auch. Eine auf eine Aufgabe hin zugeschnittene Hochleistungsmaschine, so wie ein Formel-1 Auto, das auch zu nichts zu gebrauchen ist, außer um möglichst schnell zu fahren.

Center of Gravity Management: ein stabiles Flugzeug ist doof für Überschall. Auch hier wird aufwendige Systemtechnik benötigt, und ohne Rechner bringt das alles keinen Spaß. Zivil zugelassen bekommt das sowieso nie im Leben.
Man schaue sich mal die Verlustquoten von B-58 und A-12/SR-71 an. Irgendwo da wäre wohl auch die B-70 angekommen, und ich würde eher Richtung B-58 tendieren (~20%).

Das hat man damals hingenommen. Es waren ja militärische Flieger und diese Gilde war sich des Risikos bewusst. Der neueste Scheiß war damals immer auf Kante genäht, somit waren Verluste vorprogrammiert.

Schaut man sich Berichte über die Zeit an, dann sieht man, wie im Laufe der 60er Jahre der überschallschnelle Stern rapide am Sinken war. Ich denke mit heutiger Technologie könnte man eine 4000nm-Concorde etwa in A320-Größe bauen (also 120-150 Pax). Eigentlich gibt es nichts, was das Basisdesign der Concorde schlagartig besser macht, vielmehr ist eine Kombination aus besserer Regelung, besserer Low-Speed Performance und etwas besseren Antrieb.

Ja, weil damals alle die Grundlagen erarbeitet wurden, mit denen man heute arbeitet. Jeden Tag kam was neues hinzu. In der Luftfahrtbranche war das eine Aufbruchzeit, mit immer neuen Rekorden und wegen des Kalten Krieges, Geld ohne Ende, um auch alles was irgend wie machbar war auch machbar zu machen. Mach 3 Jäger, Mach 3 Bomber und wenn eine andere Technik es nicht obsolete hätte werden lassen, wären wir heute schon im Hypperschallbereich. Die XB-70 war der Gipfel von alle dem, die mit einer völlig anderen Technik, nämlich der Rakete, plötzlich nutzlos wurde. Wie lange ist denn der durchschnittliche Pilot in einem Mach 2 Flieger mit Mach 2 unterwegs? Ich glaube, nur eine Minderheit hat die Mach 2 jemals erreicht und wenn, dann nur für kurze Zeit. Bis in die 60er Jahre hat man Kampfflugzeuge auf Mach 2,5 hin entwickelt, danach war man mit knapp Mach 2 und darunter zufrieden, weil andere Aspekte doch wichtiger waren.

 

[innwolf]

Der unterschied wurde aber immer größer. 1950 war er viel kleiner als 1985. Im "Westen" hat man es durch den Kpitalismus eben geschafft das schlecht entwickelte Gegenden auch zu Wirtschaftlich leistungsstarken Gegenden wurde.

Und jetzt stehen 1,3 MRD Chinesen vor der Tür und bauen sich hre Welt für eine voll konkurenzfähige Indutrie, und die US-Oberschicht bekommt kalte Füße!

 

[innwolf]

Ich denke mit heutiger Technologie könnte man eine 4000nm-Concorde etwa in A320-Größe bauen (also 120-150 Pax). Eigentlich gibt es nichts, was das Basisdesign der Concorde schlagartig besser macht, vielmehr ist eine Kombination aus besserer Regelung, besserer Low-Speed Performance und etwas besseren Antrieb.

Und wer braucht sowas, ich gehe mal von mindestesn doppelten Sitzplatzkilometerkosten aus, trotz der höhren Umlaufzahl. London/Paris mit NewYork ist ja die Linie 1 der Weltluftfahrt und hatte für die Sperreichen auch einen hohen Exklusivfaktor. Aber gäbe es für 2-mal täglich genügend zahlungsfähgige Kundschaft für mögliche 4000NM-Strecken? Frankfurt, München und Berlin nach Chicago, Boston, und Washignton. Niedrigpreis Kundschaft füllt solche Strecken mit 8 bis 9h Flugzeit. Aber eine Überschallverbindung die nur 1-mal wöchtenlich geht, wieviel Hochpreispublikum lässt sich da finden?
Denkbar 5000 NM München-Windhoek, wieviel europäische Safari- und Segelflugtouristen würden für 4h weniger 1000€ mehr bezahlen?
Was sagen in den Betrieben die Controller bei Dienstreisen zu solchen Mehrkosten? Da denke ich eher daß fast alle Monteure, Ein- oder Verkäufer, Mesebesucher gesagt bekommen, nix mit Concorde, rechnen sie Überstunden ab, bitte gerne mit Überstunden- und Nachtzuzschlag 100%! Und da Auslandsreise evtl. noch steuererfrei......, her mit der Marie, 3h länger schlafen im Flugzeug, 300€ cash, wurderbar!